二维TMDs Janus材料研究进展
2021-03-20孙翠翠吴艳玲王晓宁丁永玲
山东交通学院学报 2021年1期
关键词:结构
孙翠翠,吴艳玲,王晓宁,丁永玲
山东交通学院 交通土建工程学院, 山东 济南 250357
0 引言
Janus是罗马神话中的“双面门神”,后来,“Janus”一词被科学材料界所采用,表示在两个相对的面上显示出不同特性的材料。文献[1]首次采用“Janus”材料一词描述具有不对称的面部亲水性的球形玻璃珠,皮埃尔-吉勒·德热纳在1991年进行关于“Janus纳米粒子”概念的诺贝尔演讲,从此公众对Janus材料产生了浓厚的兴趣。30 a来,已开发出多种Janus材料,这些材料已在宏观/微观结构[2-3]、电子薄膜[4]、传感器[5]、表面活性剂[6]、油/水分离膜[7]、细胞和药物封装[8]以及仿生接口[9]中获得了广泛应用。
自从发现石墨烯以来,具有各种特性的二维材料(二维原子晶体材料)受到越来越多的关注。二维材料是指电子可在2个维度的纳米尺度上自由运动(平面运动)的材料,因其载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,使得这种材料展现出许多奇特的性质。众所周知,材料的电子和光学性能在很大程度上取决于晶体结构。例如,二维单层过渡金属硫属化物(transition metal dichalcogenides,TMDs)材料结构平面内的不对称和强自旋轨道耦合,在新型谷电子学中显示了其应用潜力。此外,对称性也是影响材料性能的重要因素,对称性的破坏导致相变以及磁性、铁电和铁磁性等的变化[10-11]。可以通过堆叠二维范德华异质结、基底生长、施加外部电场或应力破坏二维材料的对称性。特别是,打破二维材料结构平面外的对称性也可能会产生新的特性,设计Janus结构是打破二维材料的镜像对称性的方法之一。……
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