在 IV 族单硫族化物中,层状 GeSe 因其各向异性、1.3 eV 直接带隙、铁电性、高迁移率和出色的环境稳定性而备受关注。电子、光电子和光伏应用依赖于合成方法的开发,这些方法可以产生大量具有可控尺寸和厚度的晶体薄片。在这里,我们展示了在低热预算下,在不同基底上通过金催化剂通过气相-液相-固相工艺生长单晶 GeSe 纳米带。纳米带结晶为层状结构,带轴沿着范德华层的扶手椅方向。纳米带的形态由催化剂驱动的快速纵向生长决定,同时通过边缘特定结合到基面而进行横向扩展。这种组合生长机制能够实现温度控制的纳米带,其典型宽度高达 30 μm,长度超过 100 μm,同时保持厚度低于 50 nm。单个 GeSe 纳米带的纳米级阴极发光光谱表明,在室温下具有强烈的温度依赖性带边发射,其基本带隙和温度系数分别为 E g (0) = 1.29 eV 和 α = 3.0×10 -4 eV/K,证明了高质量 GeSe 和低浓度的非辐射复合中心,有望用于包括光发射器、光电探测器和太阳能电池在内的光电应用。
能够生长出二维 (2D) 材料等尖端晶体材料的高质量异质外延膜,是开发前沿技术应用的先决条件。二维材料(及其异质结构)是一种堆叠结构,相邻块之间具有弱范德华 (vdW) 相互作用,而每个块内具有强共价键。这一特性使得我们有可能分离二维晶片,将其用作构建块,以创建堆叠的二维晶体序列(称为 vdW 异质结构),这种结构具有新奇的特性和奇特的物理现象。[1,2] vdW 异质结构为电子学、光电子学、柔性器件、传感器和光伏等领域的广泛应用铺平了道路。[3–5] 然而,要实现工业化应用,就必须发展大规模沉积,这就意味着必须掌握 vdW 外延生长技术。 [6] 尽管过去几年人们对范德华外延的兴趣重新燃起,研究工作也愈发深入,[7] 但对范德华外延的一般描述和完整理解将有助于快速解决许多问题。例如,当使用石墨烯或其他二维晶体作为缓冲层时,对于范德华外延,下面的衬底仍可能与正在生长的薄膜相互作用。[8–15] 人们还观察到了二维和三维材料生长之间的中间行为,实际上允许在这些材料中进行应变工程。[16–21] 因此,二维材料的外延规则非常有必要,以便预测衬底表面相互作用、范德华异质结构可比性和界面生长过程中的应变弛豫。范德华能隙的形成是决定二维材料行为的基本特征。[22] 在这方面,衬底表面的电子特性和形貌在薄膜生长的早期阶段起着关键作用。生长中的薄膜和基底之间的键可以形成在悬空键和缺陷上[13,23],也可以形成在扭结和台阶边缘,从而阻止范德华能隙的形成并决定应变的积累。[16]基底和外延层之间的不同对称性也会引起一定量的应变。[24]因此,如果沉积的2D材料没有完全弛豫,则不会发生范德华外延。为了对范德华外延进行一般性描述,我们在这里研究了一个基于硫族化物 (GeTe) m (Sb 2 Te 3 ) n 合金 (Ge-Sb-Te 或 GST) 的示例案例,该合金位于 InAs(111) 表面上。GST 是一种关键的相变材料 (PCM),因其尖端技术应用而得到广泛研究。它是一种突出的
对应物。[2]因此,2D材料非常适合柔性光电子,并且有可能用于下一代超薄电子和光电设备。[1]在2004年发现石墨烯时,首先实现了2D材料的概念。[4]石墨烯对其出色的电气,光学和机械性能引起了广泛的关注。[4-6]已经研究了各种技术应用,包括Spintronics,sensors,opetelectronics,SuperCapitors和Solar Cells等。[5,7] Besides graphene, other 2D materials, such as h-BN, phosphorene, silicene, germanene, and transition metal dichalcogenides (molybdenum disulfide (MoS 2 ), molybdenum diselenide (MoSe 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), and tungsten diselenide (WSe 2 ), etc.),近年来已经进行了广泛的研究。[1,8–11]单层二维材料的厚度通常在订单上或小于1 nm。同时,它们的侧向尺寸可以达到更大的尺寸(从微米到偶数英寸),并且在随后的处理或进行特征或设备应用程序的后续处理或后续测量之前,可以将2D材料转移到不同的基板上。
Phuong Vuong,Suresh Sundaram,Vishnu Ottapilakkal,Gilles Patriarche,Ludovic Largeau等。蓝宝石底物方向对III-硝酸盐的范德华外观对2D六边形硝酸硼的影响:对光电设备的影响。ACS应用的纳米材料,2022,5(1),pp.791-800。10.1021/acsanm.1c03481。hal-04460183
由于其优异的光学、电子和物理特性以及更好的可控物理尺寸调整,它填补了这一空白。此外,二维/二维范德华异质结构的层状结构性质最近引起了广泛关注。它们具有可调电子带隙、光吸收、高效的电荷分离和传输、耦合效应和低量子约束等有趣特性。12,14 – 17 Janus TMDs 材料与传统 2D 材料不同,引起了人们的浓厚兴趣。Janus TMDs 材料具有不对称晶体结构、固有平面外极化和压电性等独特特性。 18 – 23 2D/2D 范德华异质结构耦合非常重要,它会产生各种有趣的效果 24,25 这是一种结合不同 2D 材料各种特性的有用方法 26 以促进光伏技术创新。 27 通过将两个单层堆叠在一起,可以根据此优势和可调特性构建 MXO/MoX 2 异质结构。 28
Gong,J.,Zhang,Z.,Zeng,Z.,Wang,W.,Kong,L.,Liu,J. &Chen,P。(2021)。 石墨烯量子点有助于剥落原子上的2D材料和AS -Formed 0d/2d van der waals heterojunction。 碳,184,554‑561。 https://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2021.08.063Gong,J.,Zhang,Z.,Zeng,Z.,Wang,W.,Kong,L.,Liu,J.&Chen,P。(2021)。石墨烯量子点有助于剥落原子上的2D材料和AS -Formed 0d/2d van der waals heterojunction。碳,184,554‑561。https://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2021.08.063https://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2021.08.063
缩小尺寸中的磁性材料不仅是磁性基础研究的出色平台,而且在技术进步中起着至关重要的作用。单层2D范德华系统中固有磁性的发现引起了巨大的兴趣,但是1D磁性范德华材料的单链极限在很大程度上尚未开发。本文报告了具有组成MX 3(M = Cr,V和X = Cl,Br,I)的1D磁范德华材料的家族,并在碳纳米管保护性核心内以完全分离的方式制备。原子分辨率扫描透射电子显微镜确定了独特的结构,这些结构与众所周知的2D蜂窝晶状体MX 3结构相差。密度功能理论计算揭示了电荷驱动的可逆磁相变类。
cas,JanHrubý继续开发一种适用于当代Helmholtz Energy模型的新混合模型,这与病毒系数的严格混合规则一致。发布的结果[3]包括模型的一般表述,病毒膨胀高达4度,并发现该模型的简单变体在使用范德华混合规则的标准方法时,将模型的简单变体应用于状态的两个参数立方方程。进一步的工作(在博尔德的第18个ICPW上进行报告)包括对简单流体混合物的热力学特性和相位平衡的预测计算,事实证明这是成功的。然而,事实证明,对蒸气液相平衡(VLE)和状态近距离进行建模要求状态方程在饱和蒸气和饱和液态密度之间显示单个范德华环。包括IAPWS-95在内的当前状态多轴方程显示了多个范德华循环。因此,似乎非常希望普通水的特性的未来基本表述显示出单个范德华循环,并且在亚稳态蒸气和液体区域中的实验数据和分子模拟都尽可能支持。
非挥发相变的内存设备利用局部加热来在具有不同电性能的晶体和无定形状态之间切换。扩展这种切换到两个拓扑上不同的阶段需要受控的非易失性切换在两个具有不同对称性的晶体相之间。在这里,我们报告了在两个稳定且密切相关的晶体结构之间的可逆和非挥发性切换的观察,并具有非常不同的电子结构,在近室温的范德华(Van der waals)中,van der waals feromagnet fe 5-Δgete 2。我们表明,通过Fe位置空缺的顺序和无序,可以通过两阶段的晶体对称性来实现开关,这可以通过热退火和淬火方法来控制。这两个阶段是由于在位置排序相中保留的全局反转对称性而存在拓扑结节线的区别,这是由量子破坏性干扰在双位晶格上引起的,而在站点排序相位的反转对称性。