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科学家首次合成单层二维二硫化钒(VS2)材料,产生意想不到的结果

来源:材料科技在线|

发表时间:2018-08-05

点击:18735

丹麦和意大利的科学家团队研发出了一种新的二维(2D)材料。 该团队由丹麦奥胡斯大学的物理学家领导,首次成功实现了单层二硫化钒(VS2)的实验和结构研究,该研究成果发表在2D Materials的期刊上。


VS2是过渡金属二硫化物(TMD)的一种。许多TMDs为层状晶体结构,可以从中分离出原子厚度的薄晶体片。单原子层晶体的电子特性在许多重要方面可能与层状块状晶体的电子特性不同。


奥胡斯大学的Charlotte Sanders解释道:“理论研究表明,单层VS2会表现出非常有趣的物理特性,包括磁性和极强相关性。和块状VS2一样,它也可能存在电荷密度波状态。然而,制备VS2很困难,而且在此之前,单层VS2还未研制成功。


“事实上,直到最近人们才真正观察到单层材料的磁性,而且相当罕见。因此,这种材料具有磁性的发现着实令人兴奋不已。”


为了制造单层VS2,研究人员在室温下将钒蒸发到干净的金表面上。 然后,他们在硫分子的存在下加热样品,该分子与钒反应生成VS2。 该团队使用低能电子衍射,扫描隧道显微镜和X射线光电子能谱对样品的性质进行了考量。


值得注意的是,该团队还发现了一种新的无法预测的硫化钒化合物。 理论上,大多数2D材料都可以从块状晶体中提取出来,虽然在现实中不一定能实现。 然而,该新化合物没有与三维材料相似的化学计量和晶体结构,因此该化合物是在单层VS2通过加热硫耗尽时产生的。


考虑到相关钒化合物的可能磁性,新材料可能是二维材料的另一种候选材料。 Sanders 说:“新材料的电子结构以及可能的电荷密度波和磁性排序,仍有待探索。一个有趣的开放性问题是它的化学计量与单层VS2的性质有何不同。”


原文来自:Materials Today,原文题目:New synthesis method for 2D material produces unexpected result,由材料科技在线团队翻译整理。


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