chalcogénure de métal de transition dimensionnelle présentent ses excellentes performances des applications potentielles dans les domaines de la catalyse, l'optoélectronique, de nouvelles sources d'énergie et des capteurs. structure en couches avec le métal de transition différent du disulfure, des sulfures de métaux de transition élémentaires sont structure de phase non lamellaire. Par conséquent, par rapport au disulfure de métal de transition à deux dimensions, préparé par un seul des sulfures métalliques transition à deux dimensions est difficile, la recherche sur les propriétés physiques, il est également rarement signalés. L'an dernier, l'Institut de physique / Physique de la matière condensée de Beijing Centre national de la recherche, l'Académie chinoise des sciences, a dirigé l'équipe de recherche de haut Hongjun progrès dans la préparation de deux dimensions sulfures métalliques simple transition. les diriger à travers le séléniure de surface monocristalline Cu (111), la première construction réussie roman monosulfure de métal de transition à deux dimensions - séléniure de cuivre unique (CuSe), la couche unique ayant un réseau de séléniure de cuivre désadaptation périodiquement agencé nanopore triangulaire, publié dans les travaux connexes - les "matières naturelles" (Nature Materials, 10,1038 / nmat4915, 2017). Néanmoins, une seule couche ayant un calcul premiers principes montre que les trous de nano du substrat après que le séléniure de cuivre est pas stable, sans nanovoids monocouche séléniure de cuivre est stable. Ainsi, en premier calcul principe et étude expérimentale d'une seule couche autre combinaison de séléniure de cuivre et d'explorer le sens des conditions de fabrication sans nanopores séléniure de cuivre est très important.
Récemment, Gao Lei doctorat du groupe d'étude, Lu Jianchen chercheur à Dushi Xuan, l'Académie chinoise des sciences de l'Université professeur Lin, professeur agrégé de l'orientation physique Sun Jiatao et des conditions de laboratoire extrêmes Li Accrocher l'argent jour chercheur au doctorat coopération DING le calcul premiers principes et épitaxie par faisceau moléculaire, et le balayage spectroscopie photoélectronique à résolution angulaire microscopie à effet tunnel et d'autres méthodes expérimentales en association, ont été préparées avec succès sur la base des prédictions théoriques échantillon de haute qualité, et comportant des systèmes cellulaires à l'étude une structure à une seule couche des propriétés topologiques du séléniure de cuivre, mais également de nouveaux progrès dans l'étude de nouveaux sulfures de métaux de transition simples planes de séléniure de cuivre.
Ayant CuSe (fig. 1a) de la structure en nid d'abeille du premier calcul principe de la structure cellulaire plane monocouche monocouche a constaté que le séléniure de cuivre peut exister de manière stable (Fig. 1d), et comportant au voisinage de riz par le miroir symétrique par rapport à des coûts de protection les deux points Nodal ligne fermée fermions de Dirac (Fig. 2a et 2b). Ces trois bandes composées de deux Dirac Nodal ligne fermée, les deux bandes ouverte vers le bas et une ouverture vers le haut par la bande intérieure, respectivement, le cuivre plan de la voie séléniure (Sepx / py et Cudxy / dx2- y2) plane et le rail extérieur (Sepz et Cudxz / DYZ) contribution. Pour un fonctionnement en symétrie miroir Mxy, la performance même fonction piste dans un plan, la performance de la piste extérieure plane fonction impaire. Sans tenir compte du couplage spin-orbite, parité différente bande ouverte vers le haut avec deux passages à bande ouverte vers le bas, de manière à former deux fermés Dirac Nodal ligne. Compte tenu du couplage spin-orbite, la protection de la symétrie de miroir décrit ci-dessus est détruite, deux Dirac Nodal ligne ne soit plus protégé par un miroir-symétrique, de sorte que l'ouverture de gap d'énergie (Fig. 2c). D'autres calculs montrent que séléniure de cuivre plan semi-infini ayant un état de topologie non triviale limite (figure. 2d), il a été confirmé Dirac Nodal monoligne propriétés topologiques de séléniure de cuivre.
Conclusion D'après des calculs théoriques CuSe en nid d'abeille à plat peut être obtenu par un nouveau stable et des propriétés topologiques, expérimentalement en ajustant la quantité de dépôt de sélénium dans le Cu (111) ont été cultivées sur un substrat unique sans les nanovoids périodiques cuivre matériau de la couche de séléniure. Ses résultats microscopie à effet tunnel à balayage à haute résolution (STM) et une faible diffraction d'électrons d'énergie (le LEED) montrent que la structure en nid d'abeilles Shaoyou présenté le séléniure de cuivre torsadée unique, la structure en nid d'abeilles le long du séléniure de cuivre Cu (111) directions de haute symétrie étirage, avec des formes de substrat une frange Weimo Er (fig. 3). Sa spectroscopie photoélectronique à résolution angulaire (ARPES) Résultats Les premiers principes monocouche séléniure de cuivre Cu (111) est pleinement compatible avec les résultats (Fig. 4), décrite plus en détail une structure à deux dimensions est cultivé sur une seule couche atomique est en effet une seule couche séléniure de cuivre. Cependant, en raison du couplage entre la couche unique de séléniure de cuivre et le substrat est trop forte, de sorte que l'ouverture vers le haut, caractérisé par une configuration plane du rail extérieur contributions Dirac bande Nodal ligne a disparu. Ainsi, la spectroscopie photoélectronique à résolution angulaire a montré que les deux contributions au plan de la voie de la bande d'ouverture vers le bas, pas observé et le rail externe de la contribution à partir du plan de la bande ouverte vers le haut. En d'autres termes, une seule couche sur le (111) Cu séléniure de cuivre aussi depuis la base couplée à la nature intrinsèque de la topologie n'est pas maintenue. Ainsi, les chercheurs structure électronique calculées d'un séléniure de cuivre monocouche faiblement couplé sur le substrat par graphène premiers principes. Les résultats ont confirmé qu'une seule couche sur les propriétés topologiques du substrat de séléniure de cuivre faiblement couplé peut être bien conservée, est Weidilake étude Nodal ligne deux nouvelles propriétés topologiques de plate-forme.
travaux connexes publiés dans un récent "Advanced Materials" (Adv. Mater. 30, 1.707.055 (2018)) sur. La recherche a été soutenue par le Ministère de la Science (2016YFA0202300), la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (61390501), parrainé Académie chinoise des sciences (XDB07030100, XDPB08-1) de.
1. Structure atomique figure et la stabilité du séléniure de cuivre monocouche.
2. Etat figure la structure électronique et de la limite topologique d'un séléniure de cuivre monocouche, et séléniures de structure à une seule couche et la structure électronique des atomes de cuivre sur le graphène.
3. cuivre figure unique séléniure STM, LEED et Cu dans le schéma de configuration atomique (111).
Résultats figure 4. ARPES dans un séléniure de cuivre monocouche de Cu (111) et un calcul sur des principes premiers résultats de comparaison sur la Fig.
