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发现具有纯热结构相变，空气稳定的单层Cu2Se薄膜
发布时间：2020-09-03     作者：harry   分享到：
享有组成相基本特征发生变化质的文件享有很多种的电学和化学反应基本特征，可能够满足于很多种APP。二维建筑材料的纯热相变在热学学中是几乎的和也容易介导的。在二维材质中，到现下就要，结构特征形成是由应变速率、脉冲激光、手机注射到、手机/铁离子束、催化计量校准的热财产损失、催化治理 或等等工艺与淬火的联系造成的的。以至于，于今即可，确保检查是否的计量比的纯热可逆转相变在二维产品并没有见通讯报道。


近日，中国科学院物理研究所和中国科学院大学物理科学学院科教融合研究团队合作在Adv. Mater.上发表了一篇题目为“Air-Stable Monolayer Cu2Se Exhibits a Purely Thermal Structural Phase Transition”的研究成果。该研究报道了一种新型二维（2D）材料，单层Cu2Se的制备，并发现其存在纯热结构相变。
图案与文字简洁

图1 温度为78 K和300 K下单层Cu2Se的STM图像和原子构型



他们在SiC上的双层石墨烯上同时沉积Se和Cu，500 K退火后得到了单层Cu2Se。78 K时，单层Cu2Se的STM图和原子结构如图1a-1d所示。存在着由于Cu2Se和石墨烯基底晶格失配引起的一维摩尔条纹。Cu2Se为方形结构，其侧视图为“之”字形，被命名为z-Cu2Se。300 K时，单层Cu2Se的STM图和原子结构如图1e-1h所示。低温下存在的一维摩尔条纹消失。Cu2Se为六角结构，其侧视图为直线形，被命名为l-Cu2Se。 

图2 温度为300 K时单层Cu2Se的STEM图像



实现对Cu2Se原辅料实现复印机扫描电子元器件散射电子元器件显微镜观察(STEM)表现，进那步证明了图1h下图的氧分子设计那就是环境温度为300 K时单双层Cu2Se的氧分子设计。l-Cu2Se的顶视图和侧视图与图2a和2d吻合器地特好。图2c凸显Cu2Se与纳米材料的层高度为0.34 nm，表演为范德华间接使用。

图3 不同温度下单层Cu2Se的LEED谱



不断变温下的原位低能电商衍射(LEED)分析方法毕竟如3如图是。Cu2Se仿品78 K和300 K的LEED图主要为3a和3b，其增加画像主要为3i和3j，用暗红色圆形标示牌的色斑为相变基本特征衍射色斑。成了更明白的结构特征出结构特征褐斑的变化规律，人们对该衍射褐斑做下衬度的line profile，如图已知3k所显示。顺利通过追查变温环节中该特征描述衍射淤点的的变化，可能分辨单双层Cu2Se的相变溫度为~ 147 K，且该相变不可逆转。

图4 ARPES和DFT计算的能带结构



78 K时，z-Cu2Se的可以构造图甲4a-4c图示，ARPES表现与DFT核算结论缝合地良好 (4b)，Γ点处费米面附过的可以折裂为两队。300 K时，l-Cu2Se的可带格局如下图随时4e-4g随时，ARPES分析方法与DFT算起结杲接触地更好(4f)，Γ点处费米面附近商场的可带呈简并模式。因为气温的身高，z-Cu2Se换成l-Cu2Se，不对称性从C2变成C3，更快的分子结构类型对称轴性形成了原始滑移的两列准带简并在好几个起。
个人心得体会

换句话说，钻研者在在双重石墨稀上提纯了大范围、**的双层结构Cu2Se。凭借扫一扫隧洞光学显微镜观察(STM)，扫一扫散射電子光学显微镜观察(STEM)和规格泛函概念（DFT）核算选定了该用料78 K和300 K的两种节构相，角鉴别光電子能谱整合DFT核算探求了两种相还能带节构的变化无常，按照低能電子衍射谱随高温的演变成，说明了两种节构期间的相变是可逆转的，如果可不可以情况在整体试样上。显然，Cu2Se编织成单层膜在环境中的稳定的性让 这具备纯热相变的村料在体温传调节器器范畴具备**竞争力。进1步的的理论求算也给出了这热设计相变的很有可能策略，为选择含有纯热设计相变的2D原料能提供了参考使用。
文献链接：Air-Stable Monolayer Cu2Se Exhibits a Purely Thermal Structural Phase Transition, 2020, Adv. Mater. DOI: 10.1002/adma.201908314.
本作业原作家为钱凯（原材料制取与扫码地下隧道施工显微学表现）、高蕾（机制算出）、陈喜亚（扫码映射智能显微学表现）和李航（角签别光智能能谱表现），联系原作家为林晓（原材料制取）、杜世萱（机制算出）和高鸿钧（扫码地下隧道施工显微学表现）。
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