近日，内蒙古科技大学理学院刘佳老师以第一作者兼共同通讯作者身份，联合校内外科研团队，以内蒙古科技大学为第一完成单位，在凝聚态物理国际权威期刊《Physical Review B（PRB）》发表题为《Strain Gradient Tuning of Linear Photogalvanic Effect in Monolayer 2H-WTe₂》的研究论文。中科院物理研究所刘伍明研究员为共同通讯作者，理学院程超、尤卿章等教师，生命科学与技术学院刘国庆教授、中国科学院工程热物理研究所杨明为共同作者。

二维层状过渡金属硫族化合物具有原子级薄厚度、能带结构可调、光学与电学各向异性突出等优势，是下一代偏振敏感光电器件的核心候选材料。线性光生伏特效应（LPGE）是反演对称性破缺体系特有的光电流效应，在单层 2H-WTe₂光电体系中具备重要应用价值。该研究依托课题组前期对半金属相 2H-WTe₂的研究积累，对比半导体 2H 相与半金属 Td 相本征物性差异，构建了可调控的面内梯度应变模型与面外弯曲应变模型，综合采用密度泛函理论（DFT）、非平衡格林函数（NEGF）输运计算以及从头算分子动力学（AIMD）模拟方法，系统探究单层 2H-WTe₂在线性应变梯度下的线性光生伏特效应调控规律。

研究取得三项核心创新结论：一是面内晶格梯度形变能够在保持晶格周期性的条件下形成全局内建势场，依靠应变梯度陡度实现光谱响应带宽与偏振灵敏度解耦，打破二者固有性能权衡矛盾，弱梯度可实现可见光全波段宽带探测，陡梯度则支持窄带、高偏振灵敏探测；二是面外弯曲形变可驱动单层 2H-WTe₂发生可逆的半导体 — 半金属物相转变，该机制区别于已呈半金属性的 Td-WTe₂体系；三是材料光电流随弯曲角度呈现显著非线性响应，30° 弯曲时光电流达到峰值，在 45° 弯曲、2.9 eV 极窄共振窗口条件下偏振消光比可达 518，具备超高偏振选择能力。该成果为破解光电探测领域 “宽带响应” 与 “高偏振灵敏” 难以兼顾的技术难题提供了全新思路。

《Physical Review B—Condensed Matter and Materials Physics》（简称 PRB）由美国物理学会（APS）主办，是凝聚态物理、材料物理、低维纳米材料领域老牌权威 SCI 期刊，刊载领域内原创理论与实验研究成果，在全球凝聚态物理领域拥有很高学术声誉。该成果的发表，进一步彰显我院在低维光电材料、凝聚态理论方向的科研实力，推动学院物理学科科研持续向前发展。