我科学家找到二维双层扭角过渡金属硫族化合物材料制备新方法

科技日报记者 史俊斌 通讯员 赵珍

记者1月21日从西北工业大学获悉，该校柔性电子研究院教授、博士生导师、中国科学院黄维院士团队王学文教授课题组，提出通过重构成核策略制备双层扭角过渡金属硫族化合物（TB-TMDCs）材料的新方法，实现了其层间扭转角度从0°到120°的制备。相关成果发表在国际期刊《自然·通讯》上。

双层扭角过渡金属硫族化合物（TB-TMDCs）以其与摩尔超晶格相关的平带结构和独特的电子特性而备受关注，被认为是继双层扭角石墨烯（TBG）之后研究凝聚态物理的又一理想平台。为充分探索扭角结构引起的新奇物性，促进扭转电子学的进一步发展，迫切需要实现二维双层扭角材料的可控制备。然而热力学上，扭角构型的TB-TMDCs既无法直接从体相晶体中获得，也不能通过传统方法制备，因此，亟须一种能够实现大面积、高质量、全扭角范围TB-TMDCs的制备方法。

西北工业大学研究团队在传统CVD系统中引入限域空间和NaCl，改变了反应体系中MoS2的生长条件，实现了具有热力学不利的扭角构型TB-MoS2的CVD生长。通过扭角依赖的Raman光谱和PL光谱证实了扭角与TB-MoS2的层间耦合强度之间具有强关联作用。该研究团队发现了决定TB-MoS2制备的关键因素，并通过调整气体流量、钼源和盐的比例，实现了TB-MoS2的产率和密度的调控。

王学文教授介绍，结合实验和模拟仿真结果，研究团队提出了TB-MoS2重构成核策略的生长机理，为其他新型TB-TMDCs材料的制备开辟了一条新途径，也为TB-TMDCs材料体系的基础研究和在扭转电子学的应用奠定了基础。

（受访者供图）