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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：
兼有设备构造相性变质的食材兼有充沛的电学和化工特点，可充分满足于很多应运。三维图像食材的纯热相变在数学学中是基本上的从而有利于引诱的。在二维物料中，到如今已经，结构设计改变是由应变速率、激光行业、网上添加、网上/亚铁离子束、化工收费的热流失、化工办理或这样的办法与固溶处理的配合给予的。可是，于今直到，始终维持电化学记量比的纯热不可逆转相变在二维物料还不见新闻报导。


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。
图文并茂详细介绍

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



进行对Cu2Se样本实行扫描软件散发出电子技术体视显微镜(STEM)表现，进一次确认了图1h下图的水分子构成也就是溫度为300 K时双层结构Cu2Se的氧原子格局。l-Cu2Se的顶视图和侧视图与图2a和2d相符地极好。图2c表明Cu2Se与石墨稀的层间隔为0.34 nm，具体表现为范德华之间的作用。

图3 不同温度下单层Cu2Se的LEED谱



间隔变温下的原位低能自动化衍射(LEED)研究方法数据如下图3所显示。Cu2Se原辅料78 K和300 K的LEED图各是为3a和3b，其放小图像文件各是为3i和3j，用黄色小方块标示牌的黑点为相变本质特征衍射黑点。方便更清新的表面出的特点黑点的变换，人们对该衍射黑点做衬度的line profile，如下图如图是3k如图是。利用定位跟踪变温的过程 中该表现衍射黑斑的变化规律，不错分辨一层Cu2Se的相变温湿度为~ 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的能用的结构下图4a-4c下图，ARPES定性分析与DFT来计算可是符合地非常不错(4b)，Γ点处费米面附进的能用破裂机为两队。300 K时，l-Cu2Se的可以设计如图已知4e-4g如图是，ARPES分析方法与DFT计算出結果相符地很好的(4f)，Γ点处费米面附近小区的可以呈简并程序。现在室温的偏高，z-Cu2Se转化成l-Cu2Se，相交性从C2转换成C3，更好的原子核的结构相对性性促使了原有折裂的多组可以简并在好几回起。
总结

显然，科研者在在双层线路纳米材料上备制了大规模、**的双层Cu2Se。借助复印机扫一扫铁路桥光学光学显微镜(STM)，复印机扫一扫自动化散射自动化光学光学显微镜(STEM)和体积泛函理论知识（DFT）判别判别了该文件78 K和300 K的两只构造相，角粪便光自动化能谱运用DFT判别阐释了两只相能帶构造的變化，依照低能自动化衍射谱随摄氏度的演变史，认定书了两只构造左右的相变是可逆性的，因此是可以形成在全原辅料上。然而，Cu2Se一层膜在气氛中的动态平衡性令各种兼有纯热相变的的原材料在水温感知器的领域兼有**前景。进那步的理论与实践计算也提交了某种热节构相变的概率措施，为寻求含有纯热节构相变的2D资料可以提供了参考选取。
文献链接：Air-Stable Monolayer Cu2Se Exhibits a Purely Thermal Structural Phase Transition, 2020, Adv. Mater. DOI: 10.1002/adma.201908314.
本做工作做者为钱凯（原材料制作与复印铁路随道显微学表现）、高蕾（操作过程运算）、陈喜亚（复印投屏電子显微学表现）和李航（角判断光電子能谱表现），通信设备做者为林晓（原材料制作）、杜世萱（操作过程运算）和高鸿钧（复印铁路随道显微学表现）。
近三以来多家五百强企业物理催化性所纳米级实验性室与全国科学合理实验院二本大学物理催化性科学合理实验职业技术学校在创新型低维功用的原文件研究探讨方案个方面做好新一产品系列表卓有功效的合作共赢，我们回收用分子束外延性、催化液相镶嵌等措施备制**二维分子尖晶石，扫描拍照仪地下隧道显微学与扫描拍照仪投到手机显微学想配合起来对其分子型式确定定性定量分析一下，回收用X放射性稀土元素光手机能谱和角甄别光手机能谱对其稀土元素价态及手机型式进性定量分析一下，结合实际起来方法计算的，做好了新的原文件的备制、定量分析一下及物性监测等一产品系列表研究探讨方案。在全球上备制了双层结构PtSe2[Nano Letters 15, 4-13 (2015)]，时间段性管洞机构的编织成单层CuSe [Nature Materials 16,717 (2017)]，无洞孔的双层结构特征设计CuSe [Advanced Materials 30, 1707055 (2018)]，双层结构特征设计AgTe [Chinese Physics Letters 36 028102 (2019)]，或结构特征设计能调的双层结构特征设计石墨烯材料伸缩结构特征设计 [Science 365, 1036 (2019)]等。