《微觀量子調控二維電子材料MX2薄膜》是依託華中科技大學，由潘明虎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：微觀量子調控二維電子材料MX2薄膜
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：潘明虎
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為類石墨烯的二維層狀材料，過渡金屬二硫屬化物（TMDCs）由於其獨特的電子ˎ光學和催化性能最近引起了極大的研究興趣。過渡金屬二硫屬化物有著超過40個不同的類型。根據不同的金屬原子的相鄰原子和氧化態，過渡金屬二硫屬化物可以是金屬，半金屬，半導體甚至超導體和電荷密度波材料。本項目將研究在單晶襯底上製備一到兩種高質量過渡金屬二硫屬化物（MoSe2和WSe2）薄膜，利用掃描隧道顯微鏡研究其微觀結構和局域電子性能，利用原位表面多探針電導測量研究其輸運性質，研究因引入非磁性/磁性雜質而引發的新的量子現象。本項目將深化對二維關聯電子體系的物理本質的理解和認識，努力實現對單層或多層過渡金屬二硫屬化物的電子態和自旋結構的量子調控，爭取實現其在納米電子學和自旋電子學中的套用。
結題摘要
在四年項目執行期間，本人領導的課題組在二維層狀材料中取得了一系列重要成果和突破，主要研究內容成果及科學意義總結如下：1. 在鈦酸鍶襯底上通過分子束外延生長出強烈壓縮的寡層SnSe2薄膜，並研究發現電荷序與增強的界面超導共存，揭示了異質結界面效應可以有效實現薄膜面內強的壓縮應力並引起界面超導增強；2. 研究了CVD方法生長的Mo終端Mo2C薄片中的層堆疊、缺陷及其中強健二維超導電性，採用掃描隧道顯微鏡/隧道譜（STM/S）技術對二維（2D）超導材料α-Mo2C薄片的晶體結構和電學特性進行了系統的研究；3. 在鈦酸鍶襯底上通過超高真空分子束外延技術生長出寡層的PbSe薄膜，利用掃描隧道顯微鏡對薄膜中存在的壓縮應力效應進行了系統研究，揭示了在二維PbSe邊緣處存在的狄拉克型拓撲邊緣態；4. 在Cu(100)表面低溫吸附（20 K）再緩慢退火的方法，通過[1+1+1+1]直接環化反應高選擇性地合成了四軸烯，並利用高分辨掃描隧道顯微鏡對反應進行原位表征，並結合反應動力學計算理解反應機制；5. 在化學氣相沉積法製備的石墨烯中引入化學吸附的硼原子，研究發現可以誘導產生局域自旋磁矩，並通過掃描隧道顯微鏡在原子尺度上測量出局域自旋態以及觀察到局域自旋在石墨烯中的分布、疊加等現象。我們超額完成了該項目的計畫任務，實現了項目預期目標。諸多成果深化了對二維電子關聯體系的物理本質和特性的理解和認識，為未來實現對單層或多層二維材料的電子態和自旋結構的量子調控，以及其在納米電子學和自旋電子學中的套用打下了堅實的基礎。
