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拓撲狄拉克/外爾半金屬具有獨特的能帶結(jié)構(gòu)和新奇量子現(xiàn)象（如角度依賴的手性異常、線性磁阻、新奇超導和量子振蕩等），是近年來材料科學和凝聚態(tài)物理研究的熱點。據(jù)報道，過渡金屬碲化物NiTe₂是一種新型的II型狄拉克半金屬，理論預測其狄拉克點離EF很近，且具有拓撲自旋極化的表面態(tài)，可能誘導出新奇物性。然而，超薄NiTe₂的可控制備，以及其在原子層厚度下的本征電子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)探索還面臨極大挑戰(zhàn)。近年來研究發(fā)現(xiàn)，在低維層狀材料的范德華間隙內(nèi)可以嵌入本體金屬原子，獲得化學計量比可調(diào)的全新晶體結(jié)構(gòu)，形成超薄自插層式的共價材料，并可以實現(xiàn)對材料鐵磁性、電荷密度波、超導、量子反?；魻栃?yīng)等物性的有效調(diào)控。目前，對于該類自插層材料的可控合成、生長機理、微觀結(jié)構(gòu)與物性的構(gòu)效關(guān)系等基本科學問題的研究仍處在初步探索階段。

近日，北京大學張艷鋒教授課題組與合作者提出了一種有效的基于化學勢調(diào)制的、超高真空分子束外延制備策略，通過調(diào)控預沉積Ni金屬的完全（或部分）碲化過程，提供富Te(或富Ni)的化學勢環(huán)境，在Graphene/SiC(0001)基底上實現(xiàn)了從超薄1T-NiTe₂到化學計量比可調(diào)的自插層Ni_xTe_y（例如Ni₃Te₄, Ni₅Te₆）的調(diào)控制備。利用掃描隧道顯微鏡/隧道譜(STM/STS)，在原子尺度下對Ni_xTe_y進行原位原子/電子結(jié)構(gòu)表征及生長過程的研究發(fā)現(xiàn)：在富Ni條件下，過量的Ni原子可以嵌入到單層NiTe₂和Graphene基底之間的界面，以及NiTe₂層間的范德華間隙中，占據(jù)八面體位點，獲得不同插層量如~66.7% (2/3層) Ni₅Te₆，50% (1/2層) Ni₃Te₄，對應(yīng)形成不同的平面超結(jié)構(gòu)（包括(√3 ×√3)R30°、2 × 1等超晶格）。