二维半导体Cr8Se12的合成和类笼目能带的实验观测
日期：
2024-10-31
浏览次数:
94
材料的电子结构受其几何结构和材料维度的影响。一些具有特殊几何构型的晶格，如笼目晶格、Lieb晶格、着色三角晶格等，具有电子阻挫效应产生的无色散的能带，即平带，其中存在丰富的电子关联效应。最近，人们在三维笼目金属中已经观察到多种关联电子态，例如巨大的反常霍尔效应、量子自旋液体、手性电荷密度波和非常规超导等。另一方面，与半导体工业中常用的三维半导体相比，二维半导体由于良好的开关性能和更强的库仑相互作用而受到了高度关注，有望用于制备新一代量子器件。然而，在二维半导体中引入几何阻挫导致的电子关联效应仍然是一个挑战。以笼目晶格为例，二维笼目晶格材料由于生长制备的困难导致相关的实验研究十分缺乏。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心SF09组的冯宝杰副研究员和陈岚研究员长期从事低维拓扑材料的制备和物性调控，近年来发现了多种具有奇特晶格的材料，比如呼吸笼目晶格Nb3Cl8 [Nano Lett. 22, 695 (2022)]，一维和二维Su-Schrieffer-Heeger晶格[Nano Lett. 22, 695 (2022); Nat. Commun. 13, 7000 (2022)]以及二维棋盘晶格Cu2N [Nano Lett. 23, 5610 (2023)]等，并发现了其中存在丰富的拓扑电子态。最近，他们与新加坡国立大学的陈伟教授、A. T. S. Wee教授、浙江大学物理学院苟健研究员合作，利用MBE生长出了一种新型的二维半导体Cr8Se12，发现该材料具有新奇的CT晶格。该晶格可以通过将笼目晶格进行扭曲获得，其中存在类似笼目晶格的能带结构。他们利用扫描隧道显微镜（STM）和非接触式原子力显微镜（nc-AFM）技术确认了该材料的原子结构，并且利用ARPES和STS证实了该材料存在约0.80eV的能隙和接近价带顶的范霍夫奇点。结合第一性原理计算，他们进一步发现Cr8Se12中的奇特能带主要源于表层Se原子的pz轨道，并且受下方的蜂窝状的Cr晶格调制，从而形成交替的电子跃迁。该研究报道了一种新型的二维半导体材料Cr8Se12，不仅丰富了二维磁性和拓扑材料的种类，而且为深入研究几何阻挫导致的强关联物理提供了新的平台。本工作受到了北京市自然科学基金、中国科学院先导B和青年团队计划的资助。新加坡国立大学陈伟教授、A. T. S. Wee教授，中国科学院物理所冯宝杰副研究员，浙江大学苟健研究员，新加坡科技研究局Lin Ming教授为共同通讯作者，新加坡国立大学博士后段嗣盛和尤景阳、中国科学院物理所博士生蔡志浩，浙江大学苟健研究员为本研究的共同第一作者。相关成果以 “Observation of kagome-like bands in two-dimensional semiconducting Cr8Se12”为题，在线发表在国际学术期刊《Nature Communications》上。 链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-53314-1
Hot News
/
相关推荐
2025
-
09
-
17
点击次数:
18
来源：X-MOL钙钛矿氧化物已成为固体氧化物电解槽在电解 CO2 上的热催化剂，氧化还原行为对其应用具有重要意义。在这项工作中，通过在 CO2 中再氧化处理，研究了再氧化时间和温度、循环氧化还原时间对钛酸锶镧钙钛矿氧化还原行为的影响。较高的再氧化温度（800 °C）和 240 min 的适当时间促进了表面氧、块状 Ti4+至 Ti3+和碳酸盐物质的形成，这些物质在循环氧化还原过程中进一步...
2025
-
09
-
17
点击次数:
17
来源：中国稀土网据MiningNews.net网站报道，经历十多年之后，北方矿产公司(Northern Minerals)终于公布了其在西澳州棕岭(Browns Range)重稀土开发项目最终可行性研究报告，结果显示技术和经济上都可行。棕岭稀土矿目标是年产磷钇矿精矿1.75万吨，总稀土氧化物(TREO)品位25%，即TREO含量为4350吨。全成本为44.70美元/公斤。与全球其他稀土矿床相比，该...
2025
-
09
-
16
点击次数:
35
来源：X-MOL氧化铈纳米颗粒（CeO2NPs）可以提高作物的耐盐性，但其在耐盐性对比的水稻品种中的调控机制尚不清楚。本研究探讨了聚丙烯酸包被纳米铈（PNC）在盐敏（黄花占，H）和耐盐（香粮优 900，X）中引发的调控差异。结果表明，PNC 启动提高了两个品种的耐盐性，但潜在机制不同。在 H 品种中，耐受性增强主要归因于光合作用增强（净光合作用和蒸腾速率分别比 X 品种高 53.27%和 20.5...
2025
-
09
-
16
点击次数:
32
休斯顿，9月10日（阿格斯）—美国稀土元素公司Energy Fuels于9月9日宣布，其国内开采和加工的镨钕氧化物通过了用于电动汽车电机的所有质量保证测试。Energy Fuels在其位于犹他州的White Mesa工厂生产了高纯度的镨钕氧化物，韩国浦项制铁公司将其进一步加工成镨钕金属、钕铁硼合金烧结块和高性能、高温钕铁硼稀土永磁体。今年3月，该公司与浦项制铁签署了一项协议，使其生产的镨钕氧化物获...