虽然已经有大量的计算工作对黑磷结构的单层Sb进行了预测

近些日子,物理高校李俶春教师课题组利用分子束外延技能第三次发育出大范围高水平的黑磷构造的单层Sb,利用扫描隧道显微镜对布局天性进行了特色,并与中国科学技术大学物理系的朱文光教师课题组合营进展了核心原理总计。该职业以“Van der Waals Heteroepitaxial Growth of Monolayer Sb in Puckered Honeycomb Structure”为题于2018年7月5日在线刊登于Advanced Materials(

出于在光电器件领域的隐衷应用价值,单层二维材料的研究是近些日子凝聚态领域的钻研热门。黑磷由于具有特别的表征曾豆蔻年华度受到关心。可是,黑磷在气氛中不平稳,十分轻巧分解。大家直接致力于搜索结交涉属性与黑磷相同,不过化学稳固的代表材质。由于As和Sb与P处于大器晚成致主族,假如存在黑磷布局,恐怕会持有相仿的属性,化学属性也恐怕会更安宁。于今截至,单层的黑磷一直是经过机械分离的法子赢得,间接生长单层黑磷恐怕雷同布局的任何单质材料在实验上大概不容许。固然曾经有大气的计量专业对黑磷构造的单层Sb举办了展望,不过实验上还还未有合成出高水平的单层alfa相Sb。个中贰个关键的缘由是alfa相的Sb体质感在宇宙空间中并子虚乌有。

该课题组经过分子束外延技术,成功地在WTe2衬底上制备出飞米尺度的高素质单层alfa相Sb。单层alfa相Sb的打响制备得益于美妙地利用了衬底的周详晶格匹配功能。扫描隧道显微镜度量呈现多层的Sb薄膜如故能够保持alfa相的结构。依据于扫描隧道显微谱的准粒王叔比干涉度量技巧,该课题组对单层Sb的能带构造实行了特征,发未来费米面处留存线性的色散关系。实验结果与入眼原理的计量结果相符的很好。实验上还开掘alfa相Sb薄膜具有相当好的电导。令人竟然的是,单层的alfa相Sb特别安静,能够在气氛中存在而不被氧化或说明。由此这种alfa相的Sb单层材质有或许在以往的光电领域有着应用价值,更加多的离奇性质有待进一层研讨。

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图生机勃勃: 在WTe2衬底上生长的Afla相Sb单层和多层. Sb外延在WTe2上的暗暗提示图; 扫描隧道显微镜形貌图; 原子分辨形貌图; 从单层到多层Sb的dI/dV谱; Sb薄膜的Raman光谱度量结果。

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图二: 单层Sb薄膜的准粒比干涉实验. 实验测得的结果; 理论计算的等能面; 理论模拟获得的JDOS图; 实验度量拿到的费米面相近的能量色散关系.

谢谢物理高校陈延彬教师课题组提供了WTe2衬底样板和电输运性质的度量。感激物理大学高力波教授课题组提供了原子力显微镜度量和Raman衡量。第风度翩翩性原理总括由中国科学技术大学的朱文光教授课题组完毕。该职业得到了固体微布局物理国家关键实验室、人工微布局科学与手艺联合立异为主、双顶尖建设,科学技术部主要不利商量布置、国家自然科学基金、山西省双创人才布置和六大人才高峰等类其余援救。

(物理大学 科学技艺处)

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