近日,電子科技大學(xué)的王曾暉、夏娟等合作研究提出了一種簡(jiǎn)單高效的雙色偏振反射法,并以此成功測(cè)定了二硫化錸(ReS2)這一各向異性二維材料的晶軸方向。成果以“Analyzing anisotropy in 2D rhenium disulfide using dichromatic polarized reflectance”為題發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Small。論文的第一作者為博士生文婷,通訊作者為夏娟研究員和王曾暉教授。
針對(duì)這一挑戰(zhàn),電子科技大學(xué)的研究者提出了一種可用于各向異性二維材料測(cè)量的雙色偏振反射法,具有快速、無(wú)損、成本低等優(yōu)點(diǎn)。該方法使用功率計(jì)替代昂貴的專業(yè)設(shè)備(如光譜儀)來(lái)收集光信號(hào),并將測(cè)得的信號(hào)進(jìn)行“數(shù)字化”處理,可以有效克服反射率測(cè)量中的誤差問(wèn)題;然后利用理論模型對(duì)“數(shù)字化”后的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同厚度二維ReS2晶體Re-Re鏈晶向的快速精準(zhǔn)識(shí)別。該方法適用于不同厚度的二維材料,并且可以擴(kuò)展到多色激光測(cè)量的方案,從而實(shí)現(xiàn)更廣泛的測(cè)量能力。這一方法對(duì)高效判定各向異性二維材料的晶向提供了新的思路。
作者的研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于二維材料以及異質(zhì)結(jié)的性能和器件研究。課題組已經(jīng)配置了多套二維材料及器件的制備系統(tǒng)和多功能測(cè)量系統(tǒng),包括低溫高壓光譜測(cè)量系統(tǒng),變溫光-機(jī)-電綜合測(cè)量系統(tǒng)等,能夠?qū)崿F(xiàn)一系列的機(jī)電、光機(jī)、光電、高壓原位測(cè)量。依托實(shí)驗(yàn)室的一系列專用實(shí)驗(yàn)裝置和電子科技大學(xué)“電子薄膜與集成器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,課題組在二維材料及異質(zhì)結(jié)研究方面完成了一系列工作。最近,課題組發(fā)表了電子科技大學(xué)首篇Nature Physics論文,深入探索了WSe2-MoSe2半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的高壓調(diào)控研究(Nature Physics 17, 92 (2021))。課題組力爭(zhēng)打造高端的二維材料及器件研究平臺(tái),為二維材料器件的探索提供強(qiáng)勁支撐。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202108028
電子科技大學(xué)王曾暉教授、夏娟研究員近日分別在《SCIENCE CHINA Information Sciences》和《Materials & Design》上發(fā)表了綜述文章:
《SCIENCE CHINA Information Sciences》綜述:二維范德華異質(zhì)結(jié)研究進(jìn)展
近日,電子科技大學(xué)王曾暉、夏娟等在《SCIENCE CHINA Information Sciences》上發(fā)表了綜述文章“Recent progress in 2D van der Waals heterostructures: fabrication, properties, and applications”,回顧并展望了二維范德華異質(zhì)結(jié)的材料和器件研究。論文的通訊作者包括電子科技大學(xué)博士后裴勝海、夏娟研究員和王曾暉教授。
二維異質(zhì)結(jié)的制備方法、材料性能、器件應(yīng)用
二維范德華異質(zhì)結(jié)的制備主要包括直接生長(zhǎng)和機(jī)械剝離再堆疊等方法,在研究中都得到了廣泛的探索和應(yīng)用。目前對(duì)二維異質(zhì)結(jié)的電、光、磁性能的研究發(fā)展迅速,比如層間激子、磁近鄰效應(yīng)、交換偏置、轉(zhuǎn)角異質(zhì)結(jié)中的超導(dǎo)現(xiàn)象等。通過(guò)外加電磁場(chǎng)或轉(zhuǎn)角調(diào)控,科研人員得到了很多新奇的物理現(xiàn)象。二維異質(zhì)結(jié)豐富的物理特性使其擁有巨大的設(shè)計(jì)制造超薄器件的潛力,比如場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)、光伏器件、傳感器、存儲(chǔ)器、諧振器以及同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同功能的二維器件。這些發(fā)現(xiàn)和成果展示了二維異質(zhì)結(jié)廣闊的研究和應(yīng)用前景。
盡管二維異質(zhì)結(jié)具有許多獨(dú)特的物理特性和器件性能,但相關(guān)研究仍存在諸多挑戰(zhàn)。比如直接生長(zhǎng)對(duì)空氣敏感的二維異質(zhì)結(jié)、構(gòu)建更多的轉(zhuǎn)角異質(zhì)結(jié)、基于二維磁體的磁存儲(chǔ)器件等方向,仍需要更多更深入的研究。
原文鏈接
https://www.sciengine.com/publisher/scp/journal/SCIS/doi/10.1007/s11432-021-3432-6
https://doi.org/10.1007/s11432-021-3432-6
《Materials & Design》綜述:二維材料及其異質(zhì)結(jié)的高壓研究
二維材料及其異質(zhì)結(jié)擁有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)和物理性能。由于其材料結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)異的可調(diào)控性,二維材料及其異質(zhì)結(jié)擁有非常廣闊的研究和應(yīng)用前景。在各種調(diào)控方法中,壓強(qiáng)工程是一種獨(dú)特的調(diào)控二維材料結(jié)構(gòu)和物理性能的方法,能夠通過(guò)壓強(qiáng)來(lái)有效地改變二維結(jié)構(gòu)的層間相互作用。特別是基于金剛石對(duì)頂砧(DAC)技術(shù),具有可實(shí)現(xiàn)壓強(qiáng)高,適合各種原位測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),在二維體系的研究中得到了廣泛的應(yīng)用。
本文梳理并總結(jié)了近年來(lái)在高壓調(diào)控二維材料和異質(zhì)結(jié)領(lǐng)域的研究進(jìn)展,介紹了利用DAC進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn),特別注重介紹DAC高壓技術(shù)與XRD、光學(xué)、電學(xué)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合的原位表征實(shí)驗(yàn)方法,以及這些原位高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)在二維材料及異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)、光學(xué)和電學(xué)性能方面的研究進(jìn)展,并對(duì)DAC高壓技術(shù)在未來(lái)研究和應(yīng)用方面所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論和展望。
本文在介紹二維材料和異質(zhì)結(jié)高壓研究成果的同時(shí),結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)成果對(duì)DAC技術(shù)及其在原位測(cè)量方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了深入淺出的介紹,從金剛石的幾何形狀、硬度、透明度、絕緣性等方面分析了DAC技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓原位測(cè)量方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),探討了不同的傳壓介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍,并對(duì)不同原位測(cè)量的技術(shù)要點(diǎn)和挑戰(zhàn)分別進(jìn)行了分析。因此無(wú)論是對(duì)于長(zhǎng)期從事相關(guān)研究的學(xué)者,還是對(duì)高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)感興趣的其他領(lǐng)域研究人員,或者是正準(zhǔn)備開始進(jìn)入這一領(lǐng)域的初學(xué)者,本文都具有較好的參考價(jià)值。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.110363
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