新创建的二维锡材料

新型二维材料继续前进:来自中国和美国的研究人员报道了首次成功制造一个原子层厚厚的锡- stanene。这一发现意义重大,因为二维锡一直预测表现出一系列的不寻常的电子现象,如拓扑绝缘,电子可以自由旅行沿着边缘的材料没有遇到障碍等其他电子或原子,导致没有通过热耗散的能量。

直到现在,stanene证明难以捉摸的生产。的大量锡钻石不是分层结构材料,”解释的一个团队的领导人,进锋贾在中国,上海交通大学。自立式stanene可能不稳定;为了得到stanene首先你必须有一个合适的衬底,其次要确定,这部电影有必要的蜂窝似的双分子层原子结构,第三人确定,这部电影已经正确的电子能带结构。所有的实验都要做原位超高真空系统。”

新工作成功的关键是要确定一个合适的底物的浓缩高纯度锡原子在严格控制的条件下通过分子束外延。研究人员发现,碲化铋(Bi₂Te₃)安装该法案作为衬底。“Stanene六角晶格,所以衬底的表面必须有一个六角形晶格,”贾说。衬底之间的晶格失配和stanene应该小,应该大力支持stanene衬底上生长在quasi-two-dimensional增长模式”。

研究人员增加一层锡原子在衬底和确认其预测结构——像扣蜂窝——通过扫描隧道显微镜成像。关键电子使用angle-resolved光电发射光谱学特性测量。第一原理计算的帮助下我们同意实验性地确定原子和电子结构的理论预测,”贾说。

他们确信stanene创建后,团队说,下一个任务是开展电子传输测量探索潜在的不寻常的量子特性,预测材料。

在评论这项研究,尼尔·威尔逊二维材料的工作,他在英国华威大学,说:“这是一个至关重要的第一步探索这种新材料的特性,但仍有很大挑战。这里的增长与stanene衬底相互作用强烈,从根本上改变其属性。有必要从生长基质隔离stanene为了测试其内在特性理论预测。应用程序将需要整合stanene与其他材料,不失其内在属性。”

更正:这个故事是8月10日更新,包括正确的碲化铋公式