低维系统中的量子挠曲电效应

表面和界面的对称性破缺以及纳米系统支持大应变梯度的能力，使得新形式的机电耦合成为可能。在此我们引入量子挠曲电效应的概念，这一现象表现为当非极性量子系统发生机械变形时，会产生净偶极矩，从而产生与局部曲率成正比的线性机电耦合。该概念在碳系统中得到了说明，包括聚乙炔和纳米石墨带。利用密度泛函理论对多达400个原子的系统进行计算，我们确定挠曲电系数约为0.1 e，与线性理论的预测一致。讨论了量子挠曲电效应对机电器件应用以及碳基材料物理性质的影响。