Bilim adamları, potansiyel bir topolojik süper iletken malzeme katmanlı 2M fazlı tungsten sülfür keşfettiler
Bol kristal yapı ve güçlü spin-yörünge kuplajının yanı sıra çeşitli özel elektronik yapılar ve fiziksel ve kimyasal özellikler nedeniyle, MoS2 ile temsil edilen VIB grubu katmanlı geçiş metali dikalkojenit bileşiği MX2 (M = Mo, W) ; X = S, Se, Te) araştırmacılardan yoğun ilgi görmüştür. Katmandaki koordinasyona ve katmanın istiflenme durumuna göre, bu tip bileşikler üçgen prizma konfigürasyonlu 2H fazına, oktahedral konfigürasyonlu 1T fazına ve düzlem içi kimyasal koordinasyon ve distorsiyon ile oluşturulan 1T 'fazına bölünebilir. Metal atomu M, düzlemde belirli bir yön boyunca yer değiştirir, böylece 1T 'fazı düzlemde bir M-M zikzak zincir yapısı oluşturur. Bu tek katmanlı 1T 'fazı, farklı istifleme yöntemleriyle farklı kristal yapılara sahip dökme malzemeler elde edebilir. Şu anda, 1T 'tek katmanlarının istiflenmesiyle elde edilen bilinen iki yığın kristal yapı, monoklinik sistemin 1T' fazını ve ortorombik sistemin Td fazını içerir. Kırık inversiyon simetrisi nedeniyle, Td fazının MoTe2 ve WTe2'si, taşımada büyük bir doymamış manye-direnç etkisine sahip olan ve yüksek basınç altında süperiletkenlik özellikleri sergileyen ikinci tip Weyl yarı metalleridir.
Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi, Nanjing Üniversitesi ve Şangay Mikrosistemler ve Çin Bilimler Akademisi Bilgi Teknolojisi Enstitüsü, Şangay Seramik Enstitüsü, yeni bir istifleme yapısına sahip yeni bir 2M faz WS2 keşfetti. Bu malzeme 1T'den farklıdır. (Uzay grubu P21 / m) ve Td'nin (uzay grubu Pnm21) istifleme yöntemi olan uzay grubu, C2 / m'nin monoklinik bir şeklidir ve bir inversiyon simetrisine sahiptir. Araştırmacılar önce yüksek kaliteli öncül üçlü interkalasyon bileşiği K0.7WS2'yi topolojik kimya yöntemiyle sentezlediler ve ardından K iyonlarını hafif bir oksitleme ortamında malzeme matrisinden çıkardılar ve son olarak milimetre düzeyinde 2M WS2 elde ettiler. Tek kristal. Taşıma testleri yoluyla, 2M WS2'nin, intrinsik TMD (geçiş metali dikalkojenit) malzemeleri arasında en yüksek olan, 8.8 K'lik bir süper iletken geçiş sıcaklığına sahip olduğu bulunmuştur. Teorik hesaplamalar, malzemenin enerji bandında topolojik değişmez Z2 ile korunan Dirac koni karakteristiğine sahip topolojik yüzey durumları olduğunu göstermektedir. Bu Dirac koni topolojik yüzey durumu, TdWTe2 ve TdMoTe2 Weyl yarı metalik durumlarından tamamen farklı olan TMD malzeme sisteminde ilk kez bulundu. Daha da önemlisi, topolojik yüzey durumları ile yığın süperiletkenlerin bir arada bulunması nedeniyle, 2M WS2, katmanlı topolojik süperiletkenler için çok umut verici bir aday haline geldi. İlgili araştırma sonuçları, Olası Topolojik Yüzey Durumlarıyla 2M WS2'de Süperiletkenliğin Keşfi başlıklı uluslararası Advanced Materials dergisinde (Advanced Materials, DOI: 10.1002 / adma.201901942) yayınlandı. Şanghay Seramik Enstitüsü'nde doktora öğrencisi olan Fang Yuqiang ve Nanjing Üniversitesi'nde doktora öğrencisi olan Zhang Dongqin, makalenin ortak yazarları; Şangay Seramik Enstitüsü'nde araştırmacı Huang Fuqiang, Nanjing Üniversitesi'nde profesör olan Haijun Zhang ve Şanghay Mikrosistem Enstitüsü'nde yardımcı araştırmacı olan Mou Gang Sorumlu Yazar.
Yukarıda bahsedilen araştırma çalışmaları, Ulusal Anahtar Araştırma ve Geliştirme Programı, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, Çin Bilimler Akademisi Temel Araştırma Projesi, Huo Yingdong Eğitim Fonu, Çin Bilimler Akademisi Gençlik İnovasyon Teşvik Derneği ve Şangay Bilim ve Teknoloji Komisyonu tarafından finanse edilmiş ve desteklenmiştir.
MX2'nin kristal yapısının şematik diyagramı: a, 2H fazı; b, 1T fazı; c, 1T fazı tek katman; d, toplu 1T 'fazı; e, Td fazı; f, 1T' tek katman.
a, 2M WS2 kristal yapısı; b, süperiletkenlik; c, topolojik durum; d, 2M WS2 fiziksel özellikler diyagramı.
Kaynak: Şangay Seramik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi, Şangay Mikrosistem ve Bilgi Teknolojisi Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, aşağıdakileri yapmanız gerekir: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
