二維材料WTe2的重大突破

時間：2016-12-07作者：上海巨納科技有限公司瀏覽：116

南京大學(xué)繆峰教授課題組在WTe2的研究中**了巨大的進(jìn)步，WTe2是一種層狀結(jié)構(gòu)的過渡金屬硫族化合物，較近因?yàn)閷?shí)驗(yàn)上觀察到的巨大不飽和磁阻已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注。其面內(nèi)兩個晶向相互垂直（a, b軸），由于a 軸方向鎢鏈的形成，導(dǎo)致很強(qiáng)的面內(nèi)各向異性。該課題組利用WTe2層狀可剝離的特點(diǎn)得到不同層數(shù)的樣品，采用可校準(zhǔn)掩模蒸鍍技術(shù)制作出高質(zhì)量的WTe2薄膜器件，并發(fā)現(xiàn)研究WTe2手征輸運(yùn)特性的樣品理想厚度為7-15nm。研究人員在電流平行于b軸的樣品中，觀測到了顯著的縱向負(fù)磁阻效應(yīng)（磁場與電流方向平行）。該效應(yīng)對磁場與電流之間的夾角變化非常敏感，在完全平行（夾角為零）時效應(yīng)較為明顯，而很小的角度就可以有效抑制該效應(yīng)，分析表明該縱向負(fù)磁阻效應(yīng)是由手征反常導(dǎo)致。同時，該課題組利用同樣的制作工藝制備出電流平行于a軸（鎢鏈）的樣品，發(fā)現(xiàn)手征反常特性消失，從而有力驗(yàn)證了WTe2作為第二類外爾半金屬的特征。
在拓?fù)潆娮訉W(xué)的研究中，如何有效調(diào)控拓?fù)漭斶\(yùn)特性是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的關(guān)鍵。在觀測到手征反常效應(yīng)的基礎(chǔ)上，該課題組利用薄膜器件可柵壓調(diào)控的優(yōu)勢，**實(shí)現(xiàn)了外爾半金屬費(fèi)米能在外爾點(diǎn)附近的原位調(diào)節(jié)，在WTe2器件中實(shí)現(xiàn)了手征輸運(yùn)特性的場效應(yīng)調(diào)控。該工作不僅在凝聚態(tài)物理中為原位研究第二類外爾費(fèi)米子提供了可通用的實(shí)驗(yàn)手段，并且對拓?fù)浼笆终麟娮訉W(xué)的應(yīng)用研究有著重要的意義。特此感謝巨納集團(tuán)王陽暉，提供了性能優(yōu)異的WTe2材料。使得對材料的研究，**了重大的進(jìn)步。


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