Advanced Functional Materials:二维金属碲化物原子晶体的制备、物理性质及应用

自Geim等人发现石墨烯以来,各种二维(2D)晶体如黑磷、六方氮化硼、层状双氢氧化物、层状钙钛矿和过渡金属硫属化合物在材料科学、物理、化学和纳米技术领域受到了广泛关注。与普通晶体相比,二维晶体具有原子厚度的二维构象、量子效应和独特的物理化学性质,从而表现出优异的性能。在这些二维晶体中,二维金属硫属化合物因其具有广泛可调的带隙、优异的载流子迁移率、谷极化和量子自旋霍尔效应等有趣的物理现象,在晶体管、存储器、柔性电子、光电子和能源器件等方面有着广阔的应用前景。二维金属碲化物原子晶体(MTACs)作为金属硫属化合物的重要组成部分,由于其独特的电子结构和多种多样的二维原子晶体,近年来受到了广泛的研究。

华中科技大学常海欣教授与广西科技大学李宏达博士近日在Advanced Functional Materials上系统综述了近年来已报道的二维金属碲化物原子晶(MTACs)的制备、性能和应用(论文信息附后)。

二维MTACs在物理性能和重要器件方面具有优异前景,但在层状金属硫属化合物家族中并没有得到系统的重视。具有独特物理性质的非过渡金属碲化物原子晶体同样需要更深入的研究。考虑到这一点,我们在本文中对二维MTACs进行了全面的回顾。如上图所示,首先,我们介绍了二维MTACs的制备、物理性能及其应用。然后,我们对二维MTACs的上述三个方面进行了详细系统的讨论:1)单晶基剥离、分子束外延和化学气相沉积的制备方法;2)表面电子性质、光电性质、电子输运和热电性质、铁电性质、超导性质和铁磁性质的物理性质;3)电子、自旋电子学、光电子和能源的应用。最后,我们对当前的趋势、挑战和机遇提出了自己的看法。

论文信息:

Two-Dimensional Metal Telluride Atomic Crystals: Preparation, Physical Properties, and Applications

Hongda Li, Chenpu Li, Boran Tao, Shaonan Gu, Yuanmiao Xie, Hao Wu, Gaojie Zhang, Guofu Wang*, Wenfeng Zhang, Haixin Chang*

Advanced Functional Materials

DOI: 10.1002/adfm.202010901