Dieses Thema ist im Zusammenhang mit meinem laufenden ERC Starting Grant "COTOFLEXI" zu sehen, der sich auf die computergestützte Modellierung, Charakterisierung und Gestaltung von flexoelektrischen Nanosystemen konzentriert. In meiner Forschungsgruppe haben wir einen Multiskalen-Modellierungsrahmen entwickelt, um unterschiedliche Längenskalen für flexoelektrische Nanostrukturen zu verbinden. Auf atomarer Ebene konzentriere ich mich auf die Charakterisierung der Piezoelektrizität und Flexoelektrizität von zweidimensionalen Materialien. Wir haben eine innovative und effiziente Methodik vorgeschlagen, um die Flexoelektrizität von 2D-Bilayern unter Verwendung von MLIP mit eingebetteten Langstreckenwechselwirkungen zu untersuchen, die in "Advanced Energy Materials" (12, 2201370, DOI: 10.1002/aenm.202201370) veröffentlicht wurde. Die Flexoelektrizität aufgrund von Biegedeformationen unter Druckbelastung wird untersucht. Meine vorherigen Arbeiten haben den Mechanismus erklärt und die Biege-Flexoelektrizität und die Dehnungs-Piezoelektrizität aus einem breiteren Spektrum von 2D-Monolayer-Materialien extrahiert. In dieser Arbeit wurde ein neuartiges Konzept zur Behandlung von kurz- und langreichweitigen Wechselwirkungen für die Untersuchung von 2D-Bilayer-Materialien vorgeschlagen. Es wurde gezeigt, dass die Flexoelektrizität in Bilayer-Übergangsmetall-Dichalkogeniden (TMDCs) im Vergleich zu ihren Monolayer-Gegenstücken um das 2- bis 7-fache erhöht ist, siehe Abbildung 3. Diese Erhöhung erreicht in Bilayer-Janusdiamanen über das Bilayer Janus MoSSe und das fluorierte Bilayer-Bor-Nitrogen-Derivat des Diamans bis zu 20-fache Werte. Die vorgeschlagene Methodik ist anwendbar, um neue 2D-Materialien und ihre vdW-Heterostrukturen zu untersuchen.