国产女人喷潮视频在线观看,国产精品欧美成人片,91九色国产成人久久精品,成在线人免费无码高潮喷水,亚洲日韩成人无码不卡网站,久久久久国产一级毛片高清板,国产一二视频,丰满少妇av无码区,久久永久免费人妻精品我不卡 ,国产伦子系列沙发午睡

從石墨烯、六方氮化硼、二硫化鉬到MnBi₂Te₄等，這些六元環(huán)無機(jī)二維材料的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，組元越來越多，性能也越來越豐富。目前二維材料的設(shè)計(jì)主要是通過將三維范德瓦爾斯層狀材料剝離得到其對(duì)應(yīng)的二維材料結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)無已知三維母體材料的二維層狀材料，可極大拓展二維材料的物性和應(yīng)用，具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。 

　　2020年，中科院金屬所沈陽材料科學(xué)國(guó)家研究中心材料設(shè)計(jì)與計(jì)算研究部的研究人員曾利用第一性原理計(jì)算方法協(xié)助先進(jìn)炭材料研究部任文才、成會(huì)明研究組解析了無已知三維母體的新型二維范德瓦爾斯層狀六元環(huán)材料MoSi₂N₄的精細(xì)結(jié)構(gòu)，闡述了其基本物性，并預(yù)測(cè)了12種相同結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的二維材料，從而提出了MA₂Z₄二維材料家族。相關(guān)材料研究工作曾于2020年8月7日以“Chemical vapor deposition of layered two-dimensional MoSi₂N₄ materials”為題發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Science》。 

　　在此基礎(chǔ)上，金屬所材料設(shè)計(jì)與計(jì)算研究部的研究人員與合作者提出了插層構(gòu)筑強(qiáng)鍵合方法，設(shè)計(jì)了新型MA₂Z₄材料家族，進(jìn)一步拓展了這一家族的候選材料和物性，近日文章以“Intercalated architecture of MA₂Z₄ family layered van der Waals materials with emerging topological, magnetic and superconducting properties”為題，發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Nature Communications，12, 2361 (2021)。 

　　該工作主要受到了MnBi₂Te₄的啟發(fā)，研究人員注意到由七個(gè)原子層組成的單層MnBi₂Te₄和單層MoSi₂N₄材料可以看作2H-MoS₂或1T-MoS₂類型結(jié)構(gòu)插入α-InSe或β-InSe類型結(jié)構(gòu)中，界面發(fā)生強(qiáng)化學(xué)鍵合，形成了全新的材料體系。由此，研究人員提出了插層構(gòu)筑強(qiáng)鍵合的方法。盡管該方法與異質(zhì)結(jié)構(gòu)造方法相同，它們都是通過不同種類二維材料堆疊或插層實(shí)現(xiàn)新的功能組合體。但是它們的不同點(diǎn)在于二維異質(zhì)結(jié)中不同種類二維材料是通過范德瓦爾斯力結(jié)合的，而插層構(gòu)筑強(qiáng)鍵合則是不同種類二維材料間通過金屬鍵、共價(jià)鍵或離子鍵的方式結(jié)合的，進(jìn)而創(chuàng)制新材料。從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面來看，強(qiáng)鍵合更容易獲得穩(wěn)定的新材料體系；從電子結(jié)構(gòu)方面來看，強(qiáng)鍵合本質(zhì)上會(huì)重構(gòu)其對(duì)應(yīng)二維基本單元的能帶結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生了豐富的新物性。 

　　研究人員利用該插層構(gòu)筑強(qiáng)鍵合的方法，針對(duì)MA₂Z₄二維材料家族，設(shè)計(jì)了39種二維由七個(gè)原子層組成的結(jié)構(gòu)原型，并通過高通量計(jì)算對(duì)每種結(jié)構(gòu)原型考慮了不同元素間的90種組合，計(jì)算不但驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)已經(jīng)合成的MnBi₂Te₄和MoSi₂N₄材料，而且也預(yù)測(cè)出72種新的MA₂Z₄二維材料。它們表現(xiàn)出了拓?fù)浣^緣體、磁性半導(dǎo)體、超導(dǎo)體和電子能谷自旋極化等豐富物性：如把已知金屬鐵磁性的2H-NbN₂單層插入到已知的半導(dǎo)體S_i2N₂單層中，產(chǎn)生了鐵磁半導(dǎo)體材料NbSi₂N₄，實(shí)現(xiàn)了1加1大于2的功能設(shè)計(jì)；再如，把已知2H-TaN₂這種金屬單層插入到已知半導(dǎo)體Si₂N₂單層中，則獲得了意想不到的I型Ising超導(dǎo)TaSi₂N₄材料，超越已知物性，產(chǎn)生超導(dǎo)電性。此外，發(fā)現(xiàn)WSi₂P₄是具有獨(dú)特的自旋谷特性的直接間隙半導(dǎo)體，可抵抗層間相互作用；VSi₂P₄則是鐵磁半導(dǎo)體。這些性能可以根據(jù)價(jià)電子的總數(shù)進(jìn)行分類，具有32和34價(jià)電子的系統(tǒng)主要是半導(dǎo)體，而具有33個(gè)價(jià)電子的那些可以是非磁性金屬或鐵磁性半導(dǎo)體。該工作不僅拓展了MA₂Z₄二維材料家族的材料與新物性，而且也為無三維母體的二維新材料體系和功能設(shè)計(jì)提供了思路。 

　　該項(xiàng)研究主要由金屬所沈陽材料科學(xué)國(guó)家研究中心完成，并與湖南師范大學(xué)合作。金屬所陳星秋研究員和湖南師范大學(xué)陳明星教授為本文的通訊作者，金屬所博士生王磊為第一作者，博士生劉鳴鳳和時(shí)永鵬參與了該工作。本工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委和沈陽材料科學(xué)國(guó)家研究中心等項(xiàng)目資助。  

　　論文鏈接

圖1. 90種MA₂Z₄二維材料元素組合示意圖

圖2. MA₂Z₄二維材料插層構(gòu)筑強(qiáng)鍵合原理示意及結(jié)構(gòu)篩選

圖3. MA₂Z₄材料家族穩(wěn)定性

圖4. 計(jì)算預(yù)測(cè)的β₂-SrGa₂Te₄的拓?fù)浣^緣體性質(zhì) 

圖5. 計(jì)算預(yù)測(cè)的α1-TaSi₂N₄的伊辛超導(dǎo)性

參考資料

[1] 金屬所提出插層構(gòu)筑強(qiáng)鍵合方法設(shè)計(jì)新型六元環(huán)MA2Z4材料家族http://www.imr.cas.cn/xwzx/kydt/202104/t20210423_5995979.html