近日，物理系教授王培杰、青年教师梁茜和中科院北京纳米能源与系统研究所研究员王中林合作，在《先进材料》（Advanced Materials）（IF:26.8）以共同通讯作者身份发表研究成果，首都师范大学为第一单位，第一作者是物理系研究生谢雅暄，论文题目为《液体-二硫化钼界面的摩擦伏特效应和界面电荷转移的光谱分析》（Tribovoltaic Effect at Liquid-MoS2 Interfaces and Spectral Analysis of Interfacial Charge Transfer）。

半导体界面的接触起电具有典型的直流输出行为，被称为摩擦伏特效应。摩擦伏特效应不仅发生在固固界面，也被拓展到液固相互作用体系。但是，目前研究体系停留于硅基材料，其固有的材料属性限制摩擦伏特效应的机理研究。同时，现有研究方法集中于外部电路信号表征，缺乏对于界面电荷动态行为的直接分析方法。因此，探究一种原位电荷行为监测方法是提升液固摩擦伏特效应机理认识的重要方向。

针对以上问题，作者引入二维材料单层二硫化钼（一种典型的直接带隙N型半导体）作为一种全新的摩擦层材料，其独特的光谱特征峰-载流子的关联特性为摩擦界面电荷行为提供原位光谱探针手段。首先，控制去离子水滴在二硫化钼薄膜规律滑动，观测到明显的直流输出电流，与摩擦伏特效应的典型特征相符合；其次，利用拉曼光谱和荧光光谱揭示了不同液固相互作用阶段的电荷转移方向和程度，为液固界面电子转移提供了直接的实验证据；将界面电荷行为与外电路输出特性相关联，同时结合分子动力学仿真，揭示液固摩擦伏特效应的完整工作过程；最后，研究了不同液体盐度、酸碱度对输出性能的影响规律。这项工作不仅为液固界面电荷行为提供了原位监测手段，同时为水体能量收集提供创新思路，对于摩擦伏特效应的机理认识和实际应用具有双重价值。

近年来，物理系鼓励国际国内高质量合作，注重学科交叉融合，加强青年人才队伍培养。今后物理系将继续扎实推进“双一流”学科建设，为提高我校整体科研水平及国际学术影响力贡献力量。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202506186