奥尔胡斯大学成功解锁新型磁性二维材料—二硫化钒

得益于一个由丹麦、意大利的科学家们组成的研究团队，一种新的二维材料终于问世。

这项研究由奥胡斯大学的物理学家领导，成功实现了单层二硫化钒（VS2）的首次实验制备及其结构研究。该成果发表在2-D Materials期刊上。

VS2过渡金属二硫化物（TMDs）中的一种。许多TMDs采用层状晶体结构，可从中分离出一个原子厚度的晶体片。单原子层晶体的电子特性在许多重要方面与层状块状晶体的电子特性有所不同。

文章的主要作者奥胡斯大学Charlotte Sanders博士解释了新发现的重要性：“理论研究表明，单层VS2可能表现出非常有趣的物理学特性，比如它的磁性和极强的相关性。它也可能存在电荷密度波状态，块状VS2也是如此。但制备VS2很困难，此前单层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可能性是非常令人兴奋的。

为了制备单层VS2，研究人员在室温下将钒蒸发到干净的金表面上。然后在含硫分子存在下加热样品，这些样品分子与钒反应生成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，大多数二维材料都可以从块状晶体中提取出来（虽然在实践中不一定如此）。然而，没有任何三维材料具有与新化合物相似的化学计量和晶体结构。这种未知化合物是在加热单层VS2时耗尽硫所产生的。

考虑到相关钒化合物可能具有的磁性，这种新材料将有可能是另一种新型磁性二维材料。Dr. Sanders说：“这种新材料的电子结构，以及可能的电荷密度、波相和磁性排序仍有待探索，而其中一个有趣的问题是，它的化学计量为什么会与单层VS2不同，以及有何不同。”

原文来自phys，原文题目为Scientists unlock the properties of new 2-D material，由材料科技在线团队翻译整理。