近日，中科院大連化物所金玉奇研究員、李剛研究員等與新加坡南洋理工大學于霆教授和復旦大學叢春曉教授合作，在二硫化鎢穀極化特性研究方面取得新進展，相關研究成果以內封面文章形式在英國皇家化學學會出版社的Nanoscale Horizons雜誌上發表。
利用能谷自由度作為資訊載體的穀電子學近年來吸引了科研人員的廣泛關注，其在穀電子學器件領域具有潛在應用前景。控制電子在不同能穀中的數量，進而產生穀極化是製成穀電子學器件的先決條件，因此探索具有魯棒性穀極化特性的材料成為該領域的研究熱點。原子層薄的二硫化鎢中，導帶和價帶邊緣均具有兩個能量簡並的穀，是一種實現穀電子學的潛在材料。雙層二硫化鎢不但具有比單層二硫化鎢還要高的穀極化值，而且其可調的層間耦合作用為調控二硫化鎢的光學特性提供了額外的自由度，因此在穀電子學研究中受到了廣泛的關注。然而，科研人員對於雙層二硫化鎢中魯棒性穀極化特性的準確機理的認識仍十分有限，這極大地限制了二硫化鎢在穀電子學器件中的應用。
研究團隊對不同襯底上具有不同層間堆垛結構的雙層二硫化鎢樣品進行了系統的變溫圓偏振光致發光光譜研究，並首次報導了間接帶隙發光峰強度與穀極化特性的關係。研究表明，聲學模對於能穀極化過程起到了重要作用，這類振動模式在間接帶隙躍遷過程中的消耗促成了雙層二硫化鎢中的顯著穀極化特性。
本項工作觀察到的通過層間距可調的能穀極化特性，闡明了電聲耦合在穀間散射過程中的重要作用，進而在未來開發基於二維材料的穀電子學器件具有科學指導意義。
該工作得到了中國博士後科學基金面上專案、中科院重點實驗室創新基金專案和我所優秀博士後基金專案的資助。
