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我國科學家找到二維雙層扭角過渡金屬硫族化合物材料制備新方法
文章來源:科技日報     更新時間:2024-01-23 14:56:27
記者1月21日從西北工業大學獲悉,該校柔性電子研究院教授、博士生導師、中國科學院黃維院士團隊王學文教授課題組,提出通過重構成核策略制備雙層扭角過渡金屬硫族化合物(TB-TMDCs)材料的新方法,實現了其層間扭轉角度從0°到120°的制備。相關成果發表在國際期刊《自然·通訊》上。

  雙層扭角過渡金屬硫族化合物(TB-TMDCs)以其與摩爾超晶格相關的平帶結構和獨特的電子特性而備受關注,被認為是繼雙層扭角石墨烯(TBG)之后研究凝聚態物理的又一理想平臺。為充分探索扭角結構引起的新奇物性,促進扭轉電子學的進一步發展,迫切需要實現二維雙層扭角材料的可控制備。然而熱力學上,扭角構型的TB-TMDCs既無法直接從體相晶體中獲得,也不能通過傳統方法制備,因此,亟須一種能夠實現大面積、高質量、全扭角范圍TB-TMDCs的制備方法。

  西北工業大學研究團隊在傳統CVD系統中引入限域空間和NaCl,改變了反應體系中MoS2的生長條件,實現了具有熱力學不利的扭角構型TB-MoS2的CVD生長。通過扭角依賴的Raman光譜和PL光譜證實了扭角與TB-MoS2的層間耦合強度之間具有強關聯作用。該研究團隊發現了決定TB-MoS2制備的關鍵因素,并通過調整氣體流量、鉬源和鹽的比例,實現了TB-MoS2的產率和密度的調控。

  王學文教授介紹,結合實驗和模擬仿真結果,研究團隊提出了TB-MoS2重構成核策略的生長機理,為其他新型TB-TMDCs材料的制備開辟了一條新途徑,也為TB-TMDCs材料體系的基礎研究和在扭轉電子學的應用奠定了基礎。

 
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