硒化鉍Bi2Se3二維層狀拓撲絕緣體材料的螺旋生長進展

據巨納集團低維材料在線91cailiao.cn的技術工程師Ronnie介紹，類石墨烯層狀結構的硒化鉍Bi2Se3因其簡單的能帶結構、遠大于室溫的能量漲落體帶隙，被認為是最有前景的拓撲絕緣體材料之一。拓撲絕緣體是一種近幾年被發現的新型量子物質態，在能量無耗傳輸、自旋電子學以及量子計算機等方面有著很大的應用前景。拓撲絕緣體除了奇異的不受缺陷和非磁性雜質散射的拓撲表面態外，若在其中引入一個螺旋位錯的線缺陷，還可能會產生一對拓撲保護的一維螺旋態，從而創造一條完美的導電通道。曾教授課題組基于特色的可控制備手段，從晶體生長的動力學理論出發，通過將反應體系維持在極低的過飽和條件下，使Bi2Se3在成核過程中產生螺旋位錯的缺陷，從而誘導層狀材料進行雙向的螺旋生長，打破硒化鉍Bi2Se3本征的晶體生長模式。此外，研究人員還通過對螺旋生長速度的控制，合成出不同發展程度的螺旋結構，從中闡明了二維層狀材料的螺旋生長機理。這項研究為實現一維拓撲螺旋態提供了材料基礎，有助于促進Bi2Se3在拓撲絕緣體、熱電以及催化等方面的新發展。此外，探索螺旋生長的方式對于合成其他二維層狀材料的螺旋結構，從而調制材料的物理性能也有重要的指導意義。轉自低維材料在線：http://www.91cailiao.cn/index.php/news/57.html