欧美色盟,色婷婷AV一区二区三区之红樱桃,亚洲精品无码一区二区三区网雨,中国精品视频一区二区三区

歡迎來到化學加!萃聚英才,共享化學!化學加,加您更精彩!客服熱線:400-8383-509

ACS Nano:北大張艷鋒團隊新型超薄鎳基碲化物的制備及其自插層結構研究中取得重要進展

來源:北京大學新聞網      2022-08-10
導讀:近日,北京大學張艷鋒教授課題組與合作者提出了一種有效的基于化學勢調制的、超高真空分子束外延制備策略,通過調控預沉積Ni金屬的完全(或部分)碲化過程,提供富Te(或富Ni)的化學勢環境,在Graphene/SiC(0001)基底上實現了從超薄1T-NiTe2到化學計量比可調的自插層NixTey(例如Ni3Te4, Ni5Te6)的調控制備。

拓撲狄拉克/外爾半金屬具有獨特的能帶結構和新奇量子現象(如角度依賴的手性異常、線性磁阻、新奇超導和量子振蕩等),是近年來材料科學和凝聚態物理研究的熱點。據報道,過渡金屬碲化物NiTe2是一種新型的II型狄拉克半金屬,理論預測其狄拉克點離EF很近,且具有拓撲自旋極化的表面態,可能誘導出新奇物性。然而,超薄NiTe2的可控制備,以及其在原子層厚度下的本征電子結構和物理性質探索還面臨極大挑戰。近年來研究發現,在低維層狀材料的范德華間隙內可以嵌入本體金屬原子,獲得化學計量比可調的全新晶體結構,形成超薄自插層式的共價材料,并可以實現對材料鐵磁性、電荷密度波、超導、量子反常霍爾效應等物性的有效調控。目前,對于該類自插層材料的可控合成、生長機理、微觀結構與物性的構效關系等基本科學問題的研究仍處在初步探索階段。

近日,北京大學張艷鋒教授課題組與合作者提出了一種有效的基于化學勢調制的、超高真空分子束外延制備策略,通過調控預沉積Ni金屬的完全(或部分)碲化過程,提供富Te(或富Ni)的化學勢環境,在Graphene/SiC(0001)基底上實現了從超薄1T-NiTe2到化學計量比可調的自插層NixTey(例如Ni3Te4, Ni5Te6)的調控制備。利用掃描隧道顯微鏡/隧道譜(STM/STS),在原子尺度下對NixTey進行原位原子/電子結構表征及生長過程的研究發現:在富Ni條件下,過量的Ni原子可以嵌入到單層NiTe2和Graphene基底之間的界面,以及NiTe2層間的范德華間隙中,占據八面體位點,獲得不同插層量如~66.7% (2/3層) Ni5Te6,50% (1/2層) Ni3Te4,對應形成不同的平面超結構(包括(√3 ×√3)R30°、2 × 1等超晶格)。

圖1. 原子級薄1T-NiTe2和自插層NixTey的可控制備。(a)Graphene/SiC(0001)基底上1T-NiTe2和自插層NixTey生長示意圖;(b)NixTey穩定性與自金屬插層量關系圖;(c)Graphene基底表面單層鎳碲化合物島的大范圍STM圖像;(d-f)1T-NiTe2和自插層66.7%-Ni5Te6和50%-Ni3Te4的高分辨STM圖像及對應的結構側視圖。
圖2. 單層自插層NixTey原子結構識別及其DFT理論計算結果。(a)Graphene基底上單層自插層NixTey結構的俯視圖和側視圖;(b, c)Graphene基底表面單層NixTey島的大范圍和原子分辨STM圖像,形成(√3 ×√3)R30°超結構;(d, e)插層量為~33.3%的Ni2Te3結構模型圖和對應的STM形貌模擬圖;(f, g)插層量為~66.7%的Ni5Te6結構模型圖和STM形貌模擬圖。
理論計算表明:Ni自插層原子的引入使得費米能級附近原子軌道雜化以及電子態密度的增強,預測了雙層50%自插層相的超導特性,以及由自插層效應導致的電聲耦合強度的增強。這項工作對于插層機制和相態調控的研究提供了實驗依據和理論分析,為低維量子材料家族增加了新的研究體系,對于非范德華層狀材料的可控合成和應用探索提供了新的思路。
edd9efc5311a4666a49bf299fea6e3ce.jpg
圖3. 二維自插層NixTey超導特性的理論計算研究。(a)雙層50%插層量NixTey的結構模型圖;(b)雙層50%插層量NixTey超導轉變溫度計算;(c, d)雙層50%插層量NixTey的聲子色散和電聲耦合強度計算結果。
相關研究成果發表于《ACS Nano》(DOI: 10.1021/acsnano.2c05570),北京大學博士生潘雙嫄和洪敏是本論文共同第一作者,北京大學張艷鋒教授和暨南大學鄭飛鵬副教授是本論文的共同通訊作者。該項研究工作得到了國家自然科學基金委國家杰出青年科學基金、重大項目以及國家重點研發計劃等項目的資助。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c05570
參考資料:https://news.pku.edu.cn/images/2022-08/edd9efc5311a4666a49bf299fea6e3ce.jpg


聲明:化學加刊發或者轉載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認同其觀點或證實其描述。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益,請作者持權屬證明與本網聯系,我們將及時更正、刪除,謝謝。 電話:18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn