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中美大学传授相助在新型量子质料研究上取得重要希望

2018-11-08

中新社合肥11月6日电 (记者 吴兰)记者6日从中国科学技能大学获悉,该校科研人员与清华大学、美国斯坦福大学的传授们相助,乐成制备出一种新型量子质料。相关研究成就11月5日在线颁发在NatureMaterials上。

中国科学技能大学合肥微标准物质科学国度研究中心王兵传授和赵爱迪副传授研究团队,与清华大学徐勇助理传授、段文晖传授以及美国斯坦福大学张首晟传授相助,乐成制备出具有纯平蜂窝布局的单层锡烯。

类石墨烯布局的IV族元素二维晶体质料及其物性研究,是当前凝结态物理学和质料科学规模的重要核心。个中,二维类石墨烯晶体——锡烯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质料。

2013年前后,理论物理学家们预言,锡烯是一种抱负的大能隙二维拓扑绝缘体,有望实现室温量子自旋霍尔效应,镍钛合金粉Boron Nitride powder,在拓扑电子学器件应用方面具有重要的意义。已往几年中,中外多个研究组在差异的衬底外貌制备了单层锡烯,但由于受衬底影响,这些已制备出的锡烯都具有非平面的翘曲布局且均未表示出拓扑物性。如何制备出具有拓扑特性的锡烯,成为二维类石墨烯质料物性研究亟待打破的重要困难。

颠末近三年重复探索,科研人员通过相助,乐成制备出了具有拉伸晶格布局的单层锡烯。尝试证实了其与碳基石墨烯具有诸多相似性,有望为平面蜂窝布局的质料提供新的研究平台。更为重要的是,由于衬底的外延浸染,这一纯平锡烯的晶格常数高达0.51纳米,具有拓扑特性。

与此同时,超高真空扫描地道显微学以及角判别光电子能谱学功效与第一性道理计较的能态布局一致,并进一步的理论计较,预言了在纯平蜂窝布局的锗烯和铅烯中也存在雷同的拓扑特性,硅粉,从而组成了一类新型的二维拓扑量子质料家属。

据先容,该研究将对二维量子质料的研究和应用开提倡到重要敦促浸染。(完)

Colloidal gold