最近，人们对二维（2D）范德华（vdW）堆叠双层结构的研究兴趣激增，并预测了与堆叠模式相关的多种独特物理性质。层间滑移铁电作为一种可观察到的新现象，不仅将铁电扩展到大多数二维双层结构，而且为铁电与其他自由度相互交织提供了机会。考虑到这一点，预计铁谷双层可以实现滑移铁电性，并促进铁电性与层和谷自由度之间的耦合。如果实现，铁电极化的反转可以有效地调制与层相关的谷极化，从而实现对反常谷霍尔效应（AVHE）的非易失性控制，并导致不同的霍尔电压。这种现象有利于实现数据存储的电读写操作。另外，在特定的铁谷双层中，由于对称保护而不存在滑移铁电性，使用外电场可以作为通过诱导和控制能带中的自旋分裂来操纵层相关谷极化的替代策略。因此，在铁谷双层中探索电控层相关谷极化的可行性和有效性具有重要意义。

       本文采用第一性原理，来研究GdCl₂双层中谷极化的电控制现象及其潜在应用。在考虑的两种堆叠模式中，AA双层能够通过层间滑移产生本征铁电极化，而AB双层则不存在这种滑移铁电极化。由于具有铁磁性，AA双分子层在价带表现出自旋极化和层相关谷极化。电极化的反转会引起谷极化层贡献的相应反转，从而使滑移铁电能够控制特定GdCl₂单层中AVHE的产生和耗散。同时，层间距离的减小可以导致能带分裂的增加，从而提高AVHE的可操作性。而对于具有自旋简并谷极化的反铁磁（AFM）AB双分子层，施加垂直电场E_⊥可诱导所需的自旋分裂。有趣的是，自旋分裂的自旋顺序依赖于E_⊥的取向，使得AB双分子层中的AVHE由E_⊥控制。基于AVHE在两层GdCl₂中的操作机制，我们提出了两种电写入和电读取存储器件的原型。这些发现使GdCl₂双分子层成为实现高性能谷电子器件的诱人候选者。

      该研究成果以“Electricallycontrolled valley polarization and anomalous valley Hall effect in GdCl₂bilayer”为题发表在《Journal of Rare Earths》期刊（中科院一区）。济南大学李胜世副教授为该论文通讯作者；济南大学2023级硕士研究生刘维鑫为该论文第一作者。该工作得到了山东省自然科学基金项目（ZR2020QA052、ZR2023MA091、ZR2024MA040）和山东省高校青年创新团队计划项目（2024KJG047）的支持。