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南方科技大学Guo, Zenglong,2024年最新论文,IF排名前5%!

论论资讯 | 2024-06-07 951热度

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Intrinsic Grain Boundary Structure and Enhanced Defect States in Air-Sensitive Polycrystalline 1T'-WTe<sub>2</sub> Monolayer

Guo Zenglong; Han Mengjiao; Zeng Shengfeng; Yin Zhouyi; Tan Junyang; Niu Kangdi; Zhao Erding; Zhao Yue; Liu Bilu; Zou Xiaolong; Lin Junhao

Published:2024-06-06
DOI:10.1002/adma.202402219

探索空气敏感的1T'-WTe<sub>2</sub>单层晶体的晶界结构及其增强缺陷态

研究背景

在现代材料科学领域,二维材料因其独特的电子和机械性质而备受关注。特别是1T'-WTe<sub>2</sub>单层晶体,由于其非常规超导性和拓扑边缘态,已成为研究的热点。然而,这种材料的空气敏感性限制了对内部缺陷结构的深入研究,这是当前研究领域面临的主要挑战。

研究内容

本研究通过定制的惰性气体互联系统,成功解决了1T'-WTe<sub>2</sub>单层晶体的空气敏感性问题,并使用核控化学气相沉积(CVD)方法生长了多晶1T' WTe<sub>2</sub>单层晶体。研究揭示了该系统中晶界(GB)主要由饱和配位的W-Te菱形控制,形成了三种特定的晶界原型,且不包含位错核心。这些晶界表现出受基本单元形成的扭结影响的方向性,进而影响了多晶薄片内不同形状晶粒的分布。通过扫描隧道显微镜/光谱学(STM/S)分析,研究还发现沿内部120°孪晶晶界(TGB)存在金属态,这与计算的能带结构一致。

研究意义

本研究不仅深入探讨了空气敏感的1T'-WTe<sub>2</sub>单层晶体的晶界结构,还揭示了晶界相关的现象,为理解这种材料的电子性质提供了新的视角。通过精确控制晶界结构,本研究为开发新型电子器件和探索材料的新物理性质奠定了基础。此外,本研究的方法和技术为处理其他空气敏感材料提供了可行的解决方案,具有重要的科学和应用价值。 这项研究发表在《Advanced materials》杂志上,为材料科学领域的发展提供了新的见解和方向。

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