中国科大研究团队提出过渡金属硫族化合物超晶格自组装的普适策略

近日,中国迷信技能年夜学曾长淦传授、张汇副研究员试验团队结合崔萍研究员实践团队,正在过渡金属二硫化物(TMDs)研究范畴取患了重要进展。他们提出了一种通用的自组装计谋,胜利合成为了1T/1H超晶格,为多功用电子器件的开发供给了新的可能性。相干研究结果以“Self-assembly of 1T/1H superlattices in transition metal dichalcogenides”为题,于12月4日正在线颁发正在《天然·通信》(Nature Co妹妹unications)上。最近几年来,TMDs因其富厚的物感性质遭到普遍存眷。由TMDs组成的范德华异质结以及超晶格不只可以或许揭示各组分的固有特征,还经由过程层间彼此作用发生超出繁多组分的电子布局以及功用特征。然而,传统的TMD异质结以及超晶格制备要领首要依赖于外延生长或二维资料的机器重叠,这些逐层人工构建技能凡是庞大且耗时,制备效率以及样质量量遭到限定。研究团队提出了一种基于自组装的通用计谋,胜利完成了TMD超晶格的高效合成。该计谋的焦点正在于经由过程调控T相以及H相的造成能,使T相以及H相可以或许自觉组装成1T/1H超晶格。以NbSe2-xTex为例

  近日,中国迷信技能年夜学曾长淦传授、张汇副研究员试验团队结合崔萍研究员实践团队,正在过渡金属二硫化物(TMDs)研究范畴取患了重要进展。他们提出了一种通用的自组装计谋,胜利合成为了1T/1H超晶格,为多功用电子器件的开发供给了新的可能性。相干研究结果以“Self-assembly of 1T/1H superlattices in transition metal dichalcogenides”为题,于12月4日正在线颁发正在《天然·通信》(Nature Co妹妹unications)上。

  最近几年来,TMDs因其富厚的物感性质遭到普遍存眷。由TMDs组成的范德华异质结以及超晶格不只可以或许揭示各组分的固有特征,还经由过程层间彼此作用发生超出繁多组分的电子布局以及功用特征。然而,传统的TMD异质结以及超晶格制备要领首要依赖于外延生长或二维资料的机器重叠,这些逐层人工构建技能凡是庞大且耗时,制备效率以及样质量量遭到限定。

  研究团队提出了一种基于自组装的通用计谋,胜利完成了TMD超晶格的高效合成。该计谋的焦点正在于经由过程调控T相以及H相的造成能,使T相以及H相可以或许自觉组装成1T/1H超晶格。以NbSe2-xTex为例,经由过程调解Te与Se的化学计量比,显著升高了T相与H相之间的造成能差别,从而促成1T与1H层的瓜代自组装,终极造成波动的1T/1H超晶格。进一步研究标明,这类1T/1H超晶格保存了1T以及1H层各自的电子特征,为新型电子器件以及光电子器件的开发供给了重要的资料根蒂根基。

  此外,研究团队还验证了该计谋的普适性。经由过程将NbSe2中的Nb原子替代为V或Ti原子,他们也成功合成为了1T/1H超晶格。这些发明为其余层状资料的高效制备斥地了新的路子。

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  图:(a)扫描透射电子显微镜图象,展示了1H层以及1T层的瓜代重叠布局。(b)没有同掺杂浓度下2H、1T和1T/1H超晶格的绝对造成能。

  中国科年夜合胖微标准物资迷信国度研究中间博士生罗超杰、特任副研究员曹国花博士以及物理学院博士生王碑林为论文配合第一作者。曾长淦传授、张汇副研究员与崔萍研究员为论文配合通信作者。该事情获得了国度天然迷信基金委、科技部、中国迷信院和安徽省的赞助。

  原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-54948-x