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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：
拥有的结构相本质发生变化质的物料拥有极为丰富的初中物理和电化学本质，可无法于很多运用。三维空间装修材料的纯热相变在初中物理化学中是主要的但是也容易帮助的。在二维用料中，到现截止，空间结构改变是由应对、脉冲光、网络侵入、网络/正离子束、生物学计量检定的热折损、生物学处里或许多的办法与热处理回火的切合进而引发的。以至于，现在结束，保持着化学反应计量检验比的纯热可逆反应相变在二维装修材料无权见媒体报道。


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。
图文消息简洁

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



利用对Cu2Se打样定制采取扫面光学散射光学显微镜(STEM)定量分析，进一部验证了图1h如下图所示的原子结构的结构的即是温为300 K时三层Cu2Se的氧原子机构。l-Cu2Se的顶视图和侧视图与图2a和2d接合地最好。图2c提示 Cu2Se与石墨稀的层排距为0.34 nm，体现为范德华充分的功效。

图3 不同温度下单层Cu2Se的LEED谱



不间断变温下的原位低能智能电子衍射(LEED)定性分析的结果如下图所显示3所显示。Cu2Se打样定制78 K和300 K的LEED图依次为3a和3b，其变成图文依次为3i和3j，用纯白色园圈标志的黑斑为相变特证衍射黑斑。要为更清晰明了的展现出有特点白点的变现，你们对该衍射白点当了衬度的line profile，一样3k一样。能够 定位跟踪变温整个过程中该特征英文衍射黑斑的变幻，就能够鉴别双层结构Cu2Se的相变的温度为~ 147 K，且该相变可逆转。

图4 ARPES和DFT计算的能带结构



78 K时，z-Cu2Se的能帶结构设计如下图提示4a-4c提示，ARPES定性分析与DFT计算出的结果符合地特别好(4b)，Γ点处费米面付进的能帶岩石分裂机为两队。300 K时，l-Cu2Se的准带组成部分图甲4e-4g如图是，ARPES定量分析与DFT来计算数据相符地很棒(4f)，Γ点处费米面付进的准带呈简并模式。逐渐室内温度的提高，z-Cu2Se改成l-Cu2Se，不对称性从C2变的C3，更加高的电子层设计不对称性出现了本压剪的两队能用简并在一个多起。
个人总结

肯定，研发者在在两层石墨稀上配制了大面積、**的单面Cu2Se。在检测拍照铁路隧道体视显微镜观察(STM)，检测拍照散发出智能体视显微镜观察(STEM)和体积密度泛函方法论（DFT）换算断定了该材质78 K和300 K的3个框架相，角区分光智能能谱融入DFT换算折射出了3个相能帶框架的影响，基于低能智能衍射谱随温度因素的演化，证明格式了3个框架中的相变是不可逆转的，从而能情况在全印刷品上。不仅而且，Cu2Se双层膜在大气中的维持性更加这类具备有纯热相变的原材料在温湿度调节器器范畴具备有**潜力股。进两步的理论知识计算方式也出具 了某一热节构相变的也许 机理，为获得有着纯热节构相变的2D食材出具了可以参考。
文献链接：Air-Stable Monolayer Cu2Se Exhibits a Purely Thermal Structural Phase Transition, 2020, Adv. Mater. DOI: 10.1002/adma.201908314.
本工做编辑为钱凯（土样分离纯化与复印铁路桥口显微学分析方法）、高蕾（原因折算）、陈喜亚（复印投到电子器件显微学分析方法）和李航（角辨别好坏光电材料子器件能谱分析方法），通信设备编辑为林晓（土样分离纯化）、杜世萱（原因折算）和高鸿钧（复印铁路桥口显微学分析方法）。
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