光電材料擁有非常廣闊的應用前景，科學家利用其能夠將電能和光能互相轉換的特性，用於發光、能量手機和傳感技術等方面。然而，由這些材料製成的設備往往存在效率低下的問題，在轉換過程中會有大量能量變成熱能而消失。為了打破目前的效率限制，就需要新的光-電轉換原理。
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許多表現出高效光電特性的材料受到反轉對稱性的限制，這種物理特性限制了工程師對材料中電子的控制，也限制了他們設計新型或高效設備的選擇。在 2021 年 6 月 17 日發表在《Nature Nanotechnology》上的研究中，來自倫斯勒理工學院材料科學與工程系副教授施健（Jian Shi，音譯）領導的一個材料科學家和工程師團隊，利用應變梯度來打破這種反轉對稱性，在有前途的材料二硫化鉬（MoS2）中首次創造了一種新的光電現象。
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為了打破反轉對稱性，研究小組將一根氧化釩（VO2）線放在了 MoS2 片材的下面。施表示，二硫化鉬是一種靈活的材料，因此它變形了它的原始形狀，以遵循二氧化釩線的曲線，在其晶格內形成一個梯度。想象一下，如果你把一張紙放在坐在桌子上的鉛筆上，會發生什麼。紙張中產生的不同張力就像 MoS2 晶格中形成的應變梯度。
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施說，這種梯度打破了材料的反轉對稱性，並允許在晶體內移動的電子被操縱。在應變梯度附近觀察到的獨特的光反應允許電流流過該材料。這被稱為柔性光電效應，它可以被用來設計新穎和/或高效的光電子學。
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施說：“這是在這種材料中首次展示這種效應。如果我們有一個在光-電轉換過程中不產生熱量的解決方案，那麼電子設備或電路可以得到改善”。氧化釩對溫度非常敏感，因此該團隊還能夠證明柔性光電效應在MoS2和VO2材料相遇的部位帶來溫度依賴性–相應地改變晶格的梯度。