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記者1月21日從西北工業(yè)大學(xué)獲悉,該校柔性電子研究院教授、博士生導(dǎo)師、中國(guó)科學(xué)院黃維院士團(tuán)隊(duì)王學(xué)文教授課題組,提出通過(guò)重構(gòu)成核策略制備雙層扭角過(guò)渡金屬硫族化合物(TB-TMDCs)材料的新方法,實(shí)現(xiàn)了其層間扭轉(zhuǎn)角度從0°到120°的制備。相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際期刊《自然·通訊》上。
雙層扭角過(guò)渡金屬硫族化合物(TB-TMDCs)以其與摩爾超晶格相關(guān)的平帶結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的電子特性而備受關(guān)注,被認(rèn)為是繼雙層扭角石墨烯(TBG)之后研究凝聚態(tài)物理的又一理想平臺(tái)。為充分探索扭角結(jié)構(gòu)引起的新奇物性,促進(jìn)扭轉(zhuǎn)電子學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,迫切需要實(shí)現(xiàn)二維雙層扭角材料的可控制備。然而熱力學(xué)上,扭角構(gòu)型的TB-TMDCs既無(wú)法直接從體相晶體中獲得,也不能通過(guò)傳統(tǒng)方法制備,因此,亟須一種能夠?qū)崿F(xiàn)大面積、高質(zhì)量、全扭角范圍TB-TMDCs的制備方法。 西北工業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在傳統(tǒng)CVD系統(tǒng)中引入限域空間和NaCl,改變了反應(yīng)體系中MoS2的生長(zhǎng)條件,實(shí)現(xiàn)了具有熱力學(xué)不利的扭角構(gòu)型TB-MoS2的CVD生長(zhǎng)。通過(guò)扭角依賴的Raman光譜和PL光譜證實(shí)了扭角與TB-MoS2的層間耦合強(qiáng)度之間具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)作用。該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了決定TB-MoS2制備的關(guān)鍵因素,并通過(guò)調(diào)整氣體流量、鉬源和鹽的比例,實(shí)現(xiàn)了TB-MoS2的產(chǎn)率和密度的調(diào)控。 王學(xué)文教授介紹,結(jié)合實(shí)驗(yàn)和模擬仿真結(jié)果,研究團(tuán)隊(duì)提出了TB-MoS2重構(gòu)成核策略的生長(zhǎng)機(jī)理,為其他新型TB-TMDCs材料的制備開(kāi)辟了一條新途徑,也為TB-TMDCs材料體系的基礎(chǔ)研究和在扭轉(zhuǎn)電子學(xué)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 |