【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】二維層狀過渡金屬三鹵化物(MX3)由于其特殊的結構和物理性能引起了研究者極大興趣。迄今為止，人們對MX3(如CrI3和RuCl3)晶體結構、電子結構和磁學性能等進行了大量的實驗和理論研究，但對其它物理性質如光電子學的研究卻很少，這是因為CrI3和RuCl3化合物在空氣條件下都不穩(wěn)定，嚴重阻礙了MX3基器件的制造和應用。因此，繼續(xù)探索新型穩(wěn)定的2D MX3材料對于研究新的物理現(xiàn)象和開發(fā)新的功能至關重要。
 

　　近日，中國科學院上海硅酸鹽研究所先進材料與新能源應用研究團隊與北京大學和華中科技大學共同合作，制備了新二維化合物RhI3，并從大塊晶體中剝離出原子層厚度的RhI3薄片，研究其光學、電學性質和光探測行為。這種化合物表現(xiàn)出優(yōu)越的空氣和熱穩(wěn)定性，帶隙的改變表現(xiàn)出與厚度的關聯(lián)性(從1.1 (18L)到1.4 eV (2L) )。由少層RhI3薄片組成的場效應晶體管展現(xiàn)出n型半導體電學行為，載流子遷移率為2.5 cm2 V-1 s-1，開/關電流比為4×104。在室溫下空氣環(huán)境中，RhI3光電探測器在980 nm的光照下具有11.5 A W-1的響應率和2×10 Jones的高特異檢出率。這些結果表明了原子薄RhI3薄片在未來2D電子和光電子器件中具有各種潛在應用。相關研究成果以Honeycomb RhI3 Flakes with High Environmental Stability for Optoelectronics為題發(fā)表在Advanced Materials上，論文共同第一作者為華中科技大學博士研究生王發(fā)坤和上海硅酸鹽所博士研究生張壯，共同通訊作者為上海硅酸鹽所研究員黃富強和華中科技大學教授翟天佑。
 

　　繼新型二維化合物RhI3之后，研究團隊在新化合物合成探索方面取得持續(xù)新進展。上海硅酸鹽所博士研究生王陽通過高溫固相法合成了新的五元氧硒雜陰離子化合物Sr4Pb1.5Sb5O5Se8，在中紅外非線性光學和材料研究領域具有重要科學意義，相關研究成果以Sr4Pb1.5Sb5O5Se8 a new mid-infrared nonlinear optical material with a moderate SHG response為題發(fā)表在期刊CrystEngComm上。上海硅酸鹽所碩士研究生林峰制備了新的希爾夫相的超導化合物Mo6S6.8Te1.2，在凝固態(tài)物理和材料研究領域具有重要科學價值，相關研究成果以Superconductivity in Electron-doped Chevrel-Phase Compound Mo6S6.8Te1.2為題發(fā)表在Inorganic Chemistry上。上海硅酸鹽所碩士研究生龐鑫從晶體結構出發(fā)，設計了一種具有“TMD-MXene”獨特結構的層狀材料Nb2Se2C作為電催化劑，并表現(xiàn)出優(yōu)于目前絕大多數(shù)TMD、Mxene及兩者復合的材料的電催化性能，相關研究成果以Nb2Se2C: a new compound as a combination of transition metal dichalcogenide and MXene for oxygen evolution reaction為題發(fā)表在Chemical Communications上。
 

　　上述研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、中科院和上海市科委等項目的資助。