半导体和铁性（铁磁，铁电，铁弹）结合可使其兼具非易失性记忆功能。传统半导体（比如Si，GaAs）可以通过掺杂磁性离子将铁磁性与半导体性结合，但其居里温度难以达到室温，在二维材料中类似掺杂更加困难；铁电和铁弹性在室温下生存相对容易达到，但无法通过类似掺杂获得。

2016年10月19日，纳米学权威期刊《纳米快报》（Nano Letters）在线刊发了凝聚态物理研究所新进教师吴梦昊教授为第一作者和共同通讯作者的研究论文《共价功能化二维材料中的铁电：高迁移率半导体与非易失性存储器的结合》（Ferroelectricity in Covalently functionalized Two-dimensional Materials: Integration of High-mobility Semiconductors and Nonvolatile Memory）。合作者包括东南大学董帅教授，我院姚凯伦教授，南京大学刘俊明教授及美国内布拉斯加大学曾晓成教授，其中刘俊明和曾晓成教授为共同通讯作者。

该研究成果通过第一性原理计算表明，表面的某些极性化学基团的修饰可以使得一系列非铁电体系获得铁电性，且具较高居里温度，包括石墨烯，锗烯，二硫化物等一系列为人熟知的二维材料，或者硅，III-V族半导体（111）表面，或是作为二维材料衬底的二氧化硅表面，而这些体系中不少在过去实验中已经合成。它们可直接集成于以传统半导体或二维材料为基础的电路中，并有望将高迁移率窄带隙半导体和室温铁性相结合，进而可以此设计出一系列多功能异质结器件:高开关比的二维铁电场效应晶体管，狄拉克费米子可在空穴/电子之间调控的拓扑晶体管，二维铁电甚至多铁隧穿结，等等，使信息非破坏性读取和快速写入同时成为可能，在未来多功能器件中拥有重要应用价值。

吴梦昊教授于2014年底加盟物理学院凝聚态物理研究所，此前分别在美国内布拉斯加大学，弗吉尼亚联邦大学及麻省理工学院从事研究工作，长期致力于纳米受限体系的物理及化学性质的理论研究，并取得一系列研究成果（J. Am. Chem. Soc.2010, 132, 5554；J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14423；Nano Lett. 2014, 14, 5350；Nano Lett. 2015, 15, 3557；Nano Lett. 2016, 16, 3226），引起国内外同行的广泛关注。

此工作获得华中科技大学人才引进基金和国家自然科学基金资助。论文链接：http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.6b04309