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今天有许多正在合成的二维材料,其中一欧洲杯足球竞彩些比其他的更广为人知。作为一般的一类,二维材料是由单层原子原子组成的欧洲杯足球竞彩超薄膜,呈现出规则的(通常是蜂窝状的)阵列。虽然很多人都知道石墨烯和六方氮化硼等材料,但铋烯是一种鲜为人欧洲杯足球竞彩知的2D材料。在这篇文章中,我们来看看什么是铋,它的性质,以及它的潜在应用。
铋是目前2D材质创建中使用的最重元素。Bismuthene是一个单原子薄层的铋原子排列在一个六边形阵列。像许多2D材料一样,铋也在欧洲杯足球竞彩其他基质上生长。以铋为例,它生长在碳化硅基板上。碳化硅衬底显示出最大的生长前景,因为碳化硅分子的结构引导生长到许多二维材料所见的正六边形结构。欧洲杯足球竞彩然而,与石墨烯不同的是,沉积过程将铋原子与碳化硅片结合,产生一些有益的电子性能。
与石墨烯和其他二维材料不同,铋是一种室温拓扑绝缘体,而不是欧洲杯足球竞彩导体。然而,当石墨烯在基片上分层时,它也可以以类似的绝缘方式发挥作用。铋是一种新型材料,因为大多数拓扑绝缘体的工作温度远低于冰点。因此,与许多其他二维材料相比,铋具有很高的稳定性。欧洲杯足球竞彩
根据薄片的大小和堆叠方式,其电子性质可以介于窄带隙半导体到半金属和金属状态之间。由于强自旋轨道耦合,铋烯表面态也发生rashba型自旋分裂。铋烯的自旋轨道耦合还决定了晶格常数、声子频率、能带隙和片内的内聚。
铋被认为是一种非磁性的窄带半导体。这有几个原因。首先,单个铋原子对高温下的长波长振动和热激发都是稳定的,其次,铋原子的二维阵列对应于Born-Oppenheimer(势能)表面的局部极小值。
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铋烯的电子态与它的大块三维晶体有很大的不同。铋烯只是一种窄带半导体,因为二维晶格被压缩,导致电子在片上受到限制。相比之下,它的3D体同素异形体是半金属的。
有许多方法可以改变铋的性质,使其成为一种用途广泛的材料。当铋烯层相互堆叠时,即形成双层时,铋烯的带隙减小。人们认为,在每个薄膜上叠加两层以上可以完全封闭带隙,从而改变薄膜的拓扑性质。这些拓扑和电子性质也可以通过应变和等电子取代合金化来调节。
电子结构、磁性结构、光学性质和拓扑相也可以通过引入点缺陷(即原子空位、原子取代或间隙原子)来改变。即使经过原子改性,铋片在高温下仍保持稳定。在这种方法中,性质的改变取决于局域态的能量和点缺陷之间的耦合强度。
到目前为止,铋的特性(尤其是在室温或室温以上工作的能力)使其在相当多的电子应用领域,包括自旋电子器件、计算和数据传输、量子自旋霍尔绝缘材料和可饱和吸收材料。欧洲杯足球竞彩
来源:
- 自旋电子学信息:https://www.spintronics-info.com/bismuthene-newly-developed-graphene-2d-topological-insulator
- Techspot:https://www.techspot.com/news/70058-new-2-d-substance-bismuthene-may-lead-faster.html
- “SiC衬底上的铋烯:一种新的高温量子自旋霍尔范式的候选”- Reis F., et al, Science, 2017, DOI: 10.1126/ Science .aai8142欧洲杯线上买球
- “单和双分子层铋烯:高温下的稳定性和机械和电子性能”- Akturk E., et al,物理评论B, 2016, DOI: 10.1103/PhysRevB.94.014115
- “Few‐layer Bismuthene: Sonochemical Exfoliation, Nonlinear Optics and Applications for Ultrafast Photonics with Enhanced Stability”- Lu L., Laser Photonics and Reviews, 2017, DOI: 10.1002/lpor.201700221
- “铋的拓扑相稳定性和相变”-王雪梅,等,欧洲物理学报(EPL), 2017
- “通过点缺陷修饰铋的电子结构、磁性结构和拓扑相”- Kadioglu Y., et al,物理评论B, 2017, DOI: 10.1103/PhysRevB.96.245424
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