近日，我院电子信息专业20级硕士研究生刘国港以第一作者在国际学术期刊《ACS Sensors》(影响因子9.618，位于中科院一区TOP期刊、JCR Q1)发表了题为“Nonvolatile Electrical Control and Reversible Gas Capture by Ferroelectric Polarization Switching in 2D FeI₂/In₂S₃ van der Waals Heterostructures”的研究论文，信息工程学院徐中辉教授、能源与机械工程学院陈铜副教授、江西中医药大学计算机学院肖贤波教授为共同通讯作者。

非易失性电气控制是未来磁电纳米器件的核心。然而，最先进的控制方法是不稳定的，这不仅导致了能源的过度消耗，而且还阻碍了非易失性磁电纳米器件的广泛应用。在这项工作中，利用密度泛函理论和非平衡格林函数法，系统地探索了由铁磁FeI₂单层和铁电In₂S₃单层组成的多铁范德瓦尔斯异质结的电子结构和输运特性。结果显示，通过对In₂S₃铁电极化状态的非易失性电气控制，FeI₂单层可以在半导体和半金属性之间进行可逆切换。相应地，通过调节铁电开关，基于FeI₂/In₂S₃异质结的概念验证型双探针纳米器件表现出显著的阀控效应，开关比高达10³。此外，还发现NH₃、NO和NO₂等含氮有毒气体在FeI₂/In₂S₃异质结表面的吸附强烈依赖于铁电层的极化方向。特别是，FeI₂/In₂S₃异质结显示出对NH₃分子的可逆性捕获行为。因此，基于FeI₂/In₂S₃异质结的气体传感器表现出高选择性和高灵敏度。该研究成果为多铁异质结在自旋电子学、非易失性存储和气体传感等领域的应用开辟了一条新途径。

以上工作得到了国家自然科学基金、江西省自然科学基金、江西省研究生创新基金的资助。“仰观宇宙之大，俯察品类之盛。”科研人的奉献与拼搏精神，犹如璀璨星辰，必将激励无数来者格物致知、探索不停。