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虽说早就有雅量的计算职业对黑磷结构的单层S

来源:http://www.hawales.com 作者:河北十一选五遗漏 时间:2019-11-20 04:50

感谢物理学院陈延彬教授课题组提供了WTe2衬底样品和电输运性质的测量。感谢物理学院高力波教授课题组提供了原子力显微镜测量和拉曼测量。第一性原理计算由中国科学技术大学的朱文光教授课题组完成。该工作得到了固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心、双一流建设,科技部重大科学研究计划、国家自然科学基金、江苏省双创人才计划和六大人才高峰等项目的资助。

河北十一选五遗漏,图1. 单层WTe2 的STM形貌图和STS谱. 石墨烯上生长单层WTe2原子模型 单层WTe2原子分辨图. 单层WTe2对应的布里渊区. STS谱随空间位置的变化, 红色和蓝色箭头分别对应库仑能隙和价/导带的交叠区域. , 两个典型能量的dI/dV maps, 准粒子干涉产生的空间波动清晰可见.

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(物理学院 科学技术处)

图2. 准粒子干涉图样与傅立叶变换结果. 不同能量下的准粒子干涉图案的傅立叶变换结果. 沿着Y-Γ-Y 方向的能带结构示意图. 由实验得到的Y-Γ-Y 方向的E-q 能带色散关系.

张翼教授与美国伯克利国家实验室先进光源和斯坦福大学的沈志勋研究组展开合作,首次利用分子束外延技术实现了单层到多层的高质量单晶薄膜WSe2在双层石墨烯衬底上的可控生长。同时,利用原位的角分辨光电子能谱技术,对其电子结构随层厚的演化进行了详细的研究。实验发现受衬底和界面的影响,单层和两层的WSe2表现出直接带隙,并且直接到间接的带隙转变发生在两层和三层之间,高质量的光电子谱还给出了单层WSe2价带的自旋劈裂大小的精确数值475 meV。另外,通过原位的表面掺杂,发现碱金属掺杂会对薄膜的能带结构产生扭曲和重整化,使得两层的WSe2又转变间接带隙。利用该高质量样品,张翼教授与加州大学伯克利分校的Michael F. Crommie研究组和Feng Wang研究组开展进一步合作,通过扫描隧道谱测量和光吸收谱分别测量了单层WSe2的准粒子能隙1.95 eV与光学激子能隙1.74 eV,并给出了中性激子结合能的大小0.21 eV。

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二维材料是近些年来凝聚态物理中的一个重要研究领域。其中以二硫化钼为代表的过渡金属硫化物在二维极限下展现出许多异于三维块材的奇异性质:例如间接到直接带隙转变、价带的自旋劈裂与完好定义的谷自由度。因此该类材料在光电器件方面有着重要的应用前景,同时也是研究自旋电子学与谷电子学的重要平台之一。

图二: 单层Sb薄膜的准粒子干涉实验. 实验测得的结果; 理论计算的等能面; 理论模拟得到的JDOS图; 实验测量获得的费米面附近的能量色散关系.

实验结果表明单层1T’-WTe2在低温下呈现绝缘行为,与单电子近似下的DFT计算结果并不一致。为解释这种矛盾现象,已经提出了若干种理论模型。然而,由于缺乏对单层1T‘-WTe2能带结构的精细理解,学术界对此问题还存在着争议。

(物理学院 科学技术处)

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