二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(Nature Materials)杂志上。 类石墨烯结构的IV族元素二维晶体材料及其物性研究,是当前凝聚态物理学和材料科学领域的重要焦点。其中,基于元素锡(Sn)的二维类石墨烯晶体锡烯(Stanene)因其具有很强的电子自旋-轨道耦合,被认为是继石墨烯后又一种具有优越物理性质的新型量子材料。2013年前后理论物理学家们预言,锡烯中由于pxy轨道具有远强于pz轨道的自旋轨道耦合效应,因此s-p轨道的能带反转可以在布里渊区中心打开数百毫电子伏的巨大能隙;更巧妙的是,由于pxy轨道是平面内的,所以其拓扑性更为鲁棒,不易受到衬底和吸附物的影响......阅读全文
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(N
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(Nat
中国科学家国际首次制备出锡烯二维晶体薄膜材料
二维类石墨烯晶体锡烯具有极其优越的物理特性,是一类大能隙二维拓扑绝缘体,有可能在室温下实现无损耗的电子输运,因此在未来更高集成度的电子学器件应用方面具有极其重要的潜在价值。但是由于巨大的材料制备和物理认知上的困难,如何在实验上制备出锡烯材料,成为当前国际凝聚态物理和材料学领域科研人员努力的焦点。
石墨烯“表亲”锡烯或已“呱呱落地”
二维材料家族再迎“小鲜肉”一枚。美国科学家近日表示,他们研制出了石墨烯的表亲——锡原子组成的二维网状物“锡烯”(Stanene)。理论预测称,这种材料或能100%导电,研究人员希望尽快证实其优异的电学属性。不过也有人指出,还需要实验进一步证实新材料确为锡烯。 2004年石墨烯的横空出世,引发
单元素二维拓扑绝缘体锗烯面世
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500858.shtm荷兰科学家研制出了首个由单元素组成的二维(2D)拓扑绝缘体锗烯,其仅由锗原子组成,还具有在“开”和“关”状态之间切换的独特能力,这一点类似晶体管,有望催生更节能的电子产品。相关研究刊发
石墨烯材料探路二维材料“新世界”
尽管芯片制程已经一步步逼近物理极限,人们对集成电路性能和尺寸的要求却丝毫没有降低。基于新结构、新原理的二维半导体器件以其独特的性能,有望解决硅基器件面临的“瓶颈”。然而,二维材料超薄的厚度(原子级厚度)使其十分脆弱,加工制造过程中极易造成材料损伤或掺杂,从而导致器件实际性能与预期存在巨大差异。
二维拓扑材料内发现新奇电子效应
德国尤利希研究中心领导的一个国际研究团队在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文指出,他们首次证明了在二维材料中存在一种奇异的电子态——费米弧,这为新型量子材料及其在新一代自旋电子学和量子计算中的潜在应用奠定了基础。 研究人员解释说,他们检测到的费米弧是费米面的一种特殊形式。费米面在凝聚态物理中用于
石墨烯“表亲”锡烯新鲜出炉-这种材料或能100%导电
二维晶体材料家族迎来“小鲜肉” 石墨烯“表亲”锡烯新鲜出炉 近日,中美科学家携手成功研制出由单层锡原子构成的厚度小于0.4纳米的二维晶体——锡烯(Stanene)薄膜。理论预测称,这种材料或能100%导电。研究人员希望下一步能尽快证实其优异的电学属性。 科学家们迄今研制出了多种二维材料,包括硅
锂电材料锡基负极材料锡合金简介
某些金属如Sn、Si、Al等金属嵌入锂时,将会形成含锂量很高的锂-金属合金。如Sn的理论容量为990mAh/cm3,接近石墨的理论体积比容量的10倍。为了降低电极的不可逆容量,又能保持负极结构的稳定,可以采用锡合金作锂离子电极负极,其组成为:25%Sn2Fe+75%SnFe3C。Sn2Fe为活性
我国学者成功构建石墨烯泡沫材料网络拓扑模型
近期,中科院合肥物质科学研究院等机构的学者们合作,通过研究石墨烯泡沫的扫描电子显微镜镜像,成功构建了一种三维孔片网络拓扑模型,并引入参数和几何量实现了对其力学行为的有效评估。国际知名学术期刊《美国化学会·纳米》日前发表了该成果。 石墨烯泡沫是以准二维石墨烯作为基本组件,以无序堆砌为主要建构方式
新型二维晶体材料硅烯研究取得进展
寻找与硅基CMOS工艺兼容的新型电子学材料是凝聚态物理及其应用研究领域的主要任务之一。石墨烯作为由碳原子构成的二维原子晶体因具有优异的电学性质(特别是高载流子迁移率),有望与硅基CMOS工艺兼容成为制造新一代的高性能电子学器件的新型二维材料。近年来, 中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室(
新型类石墨烯二维晶体材料——锗烯的研究获进展
近日,中国科学院武汉物理与数学研究所曹更玉研究组与中国科学院物理研究所高鸿钧院士研究组合作,在新型类石墨烯二维晶体材料——锗烯的制备研究方面取得新进展,相关研究结果与中科院物理所以共同第一作者单位合作发表在Advanced Materials(2014,26,4820)杂志上。 近年来石墨烯研
我国新型二维锗锡混合钙钛矿材料可提高光伏材料性能
近日,大连化物所复杂分子体系反应动力学研究组(1101组)韩克利研究员团队在二维非铅钙钛矿动力学机理研究方面取得新进展,相关工作发表在《物理化学快报杂志》(The Journal of Physical Chemistry Letters)上。 二维有机-无机钙钛矿材料具有较高的稳定性和独特的
中国科大等在二维材料拓扑态研究领域取得系列进展
中国科学技术大学教授乔振华课题组与国内外同行合作,在二维体系拓扑量子态的理论研究方面取得系列进展。相关成果发表在《自然-纳米技术》、《物理评论快报》和《物理学进展报告》上。 量子反常霍尔效应(即零磁场条件下量子霍尔效应)自石墨烯和拓扑绝缘体发现以来受到了凝聚态物理和材料科学领域的广泛关注,并且
新型二维材料开发-或将改良石墨烯性质
石墨烯是一种前程远大的材料,但缺乏带隙限制了它的应用,尤其是在电子组件方面的应用。麻省理工学院与哈佛大学的研究人员开发出一种自组装的新型二维材料,其具备和石墨烯相似的性质,同时还具备天然带隙,可用于制造太阳能电池和晶体管。 该材料的化学式为Ni3(HITP)2,由镍和一种名为HITP的有机化合
大连化物所制备出二维锗锡混合钙钛矿新材料
本报讯(记者刘万生 通讯员程鹏飞)近日,中科院大连化物所韩克利研究员团队在二维非铅钙钛矿动力学机理研究方面取得新进展,相关工作发表在《物理化学快报》杂志上。
科学家公布石墨烯最新“表亲”
科学家首次制造出Stanene。 两年前,物理学家曾预测锡应该能够形成仅有一个原子厚的网格,如今研究人员表示他们终于制出了这种材料。这种薄膜被称为Stanene,研究人员在8月3日出版的《自然—材料》上报告了这一成果。但是他们尚未能证实这种新材料是否像预期的那样具有让理论学家激动的奇异电子特
欧洲研究团队成功合成二维材料锗烯-石墨烯家族又添表亲
二维材料锗烯 艾克斯-马赛大学等一个欧洲联合研究团队成功合成石墨烯的又一“表亲”,即二维材料锗烯(germanene)。该材料是由单层锗原子构成,或具备表现出色的电学和光学性质,未来有可能被广泛集成在各种电子设备。这项研究成果刊登在9月10日的《新物理学杂志》上。 这种二维材料最早于2009年被
锂电材料锡基负极材料锡氧化物的介绍
锡的氧化物包括氧化亚锡、氧化锡和其混合物,都具有一定的可逆偖锂能力,偖锂能力比石墨材料高,可达500mAh/g以上,但首次不可逆容量也较大。SnO/SnO2用作负极具有比容量高、放电电位比较低(在0.4~0.6V vs Li/Li+附近)的优点。但其首次不可逆容量损失大、容量衰减较快,放电电位曲
锂电材料锡基负极材料锡复合氧化物简介
用于锂离子电池负极的锡基复合氧化物的制备方法是:将SnO,B2O3,P2O5按一定化学计量比混合,于1000℃下通氧烧结,快速冷凝形成非晶态化合物,其化合物的组成可表示为SnBxPyOz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x-5y)/2), 其中锡是Sn2+。与锡的氧化物(Sn
新二维材料铍氮烯具有独特电子特性
据最新一期《物理评论快报》报道,德国拜罗伊特大学研究人员主导的一个国际团队首次利用现代高压技术,开发出一种以前未知的二维材料铍氮烯(beryllonitrene)。新材料由规则排列的氮原子和铍原子组成,拥有独特的电子晶格结构,有望在量子技术领域大显身手。 二维材料指拥有长度和宽度、但厚度仅
新二维材料铍氮烯具有独特电子特性
据最新一期《物理评论快报》报道,德国拜罗伊特大学研究人员主导的一个国际团队首次利用现代高压技术,开发出一种以前未知的二维材料铍氮烯(beryllonitrene)。新材料由规则排列的氮原子和铍原子组成,拥有独特的电子晶格结构,有望在量子技术领域大显身手。 二维材料指拥有长度和宽度、但厚度仅一两
石墨烯二维材料摩擦演化取得突破性进展
2004年首次被制备以来,以石墨烯为代表的二维材料因其独特的电、磁、热、力学等性质成为学术界研究的热点。尤其是石墨烯的奇特摩擦行为引起人们对其内在物理机制的广泛关注和讨论。 金属材料强度国家重点实验室(西安交通大学)与美国麻省理工学院、清华大学、美国宾夕法尼亚大学等开展合作研究,在石墨烯二
中国科大揭示二维层状拓扑绝缘体材料的螺旋生长机理
最近,中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰研究组在拓扑绝缘体二维层状纳米材料Bi2Se3的结构设计、合成与生长机理研究方面取得新进展。研究人员对Bi2Se3晶体的成核及生长进行了动力学调控,通过引入螺旋位错首次实现了二维层状材料的螺旋生长,将材料由分立的层状转变成
物理所新型二维晶体材料硅烯研究取得进展
寻找与硅基CMOS工艺兼容的新型电子学材料是凝聚态物理及其应用研究领域的主要任务之一。石墨烯作为由碳原子构成的二维原子晶体,因具有优异的电学性质(特别是高载流子迁移率),有望与硅基CMOS工艺兼容成为制造新一代的高性能电子学器件的新型二维材料。 近年来, 中科院物理研究所/北京凝聚态物
我科学家研制出新型二维材料锑烯
日前,南京理工大学曾海波教授团队成功制备出一种新型第五主族二维材料——锑烯。该研究为二维材料家族引入了新成员,丰富了人们对二维材料的认知。相关研究成果发布于《自然通讯》。 自石墨烯被发现以来,二维材料因独特的维度特性在基础与应用方面均成为前沿研究热点。近年来,该领域的研究从石墨烯开始,向二硫化
二维共价有机框架/石墨烯复合薄膜材料制备获进展
研究析氢反应(HER)催化剂用于高效产氢有助于缓解能源危机、实现碳达峰和碳中和的战略目标。Pt/C被认为是高效的HER催化剂,然而,由于资源稀缺、成本高以及可能引起重金属污染,限制了其大规模应用。因此,开发可替代的非金属催化剂成为该领域的研究热点。二维有机框架薄膜材料是有机化合物通过共价键或配位键形
二维拓扑绝缘体研究获进展
理论研究表明,具有蜂窝状晶格结构的薄膜是二维拓扑绝缘体的重要平台,也是实现量子自旋霍尔效应的理想材料。该体系独特的晶格结构使其在布里渊区的K点处产生狄拉克锥型能带结构,如石墨烯。由于碳元素的自旋轨道耦合强度低,石墨烯难以在狄拉克点处打开能隙,从而实现量子自旋霍尔效应。相比之下,碲元素因强自旋轨道
一种单原子层的铁磁材料中发现自旋极化的外尔节线
最近十几年,能带的拓扑理论发展迅速。目前,人们已经发现了多种拓扑能带结构,比如狄拉克锥(Dirac cone)、外尔锥(Weyl cone)以及狄拉克/外尔节线(Dirac/Weyl nodal line)。这类拓扑能带结构会带来奇特的物理现象,比如手性反常、超大磁阻等。然而,除了石墨烯早已被证
二维共价有机框架/石墨烯复合薄膜材料制备研究获进展
研究析氢反应(HER)催化剂用于高效产氢有助于缓解能源危机、实现碳达峰和碳中和的战略目标。Pt/C被认为是高效的HER催化剂,然而,由于资源稀缺、成本高以及可能引起重金属污染,限制了其大规模应用。因此,开发可替代的非金属催化剂成为该领域的研究热点。二维有机框架薄膜材料是有机化合物通过共价键或配位