华裔科学家Nature新作：静电掺杂驱动单层MoTe2结构相变

【背景介绍】

单层过渡族金属硫化物（TMDs）可以表现出许多具有不同结构，对称性和物理性质的晶相。在二维尺度上探索这些不同结构相之间的相变对于改善材料性能有着重要意义。目前为止，TMDs的结构相变主要是由热或化学手段所诱导驱动的，最近有研究人员在理论上提出了通过静电掺杂对晶相实现纯静电控制，但未能成功。

【成果简介】

北京时间2017年10月12日，Nature在线发表了加州大学伯克利分校张翔教授（通讯作者）等人题为“Structural phase transition in monolayer MoTe₂driven by electrostatic doping”的文章，该团队报道了单层二碲化钼（MoTe₂）由静电掺杂驱动六方晶相和单斜相之间的相变实验演示。实验发现相变出现拉曼光谱中的滞后环，并且可以通过增加或减小栅极电压来反转。结合二次谐波光谱与偏振拉曼光谱分析发现，相变后的单斜晶相保留了原始六方晶相的晶体取向。此外，更重要的是，整个实验样品均产生了结构相变。该研究成果使得理论在实验中得到证实，由静电掺杂驱动的结构相变为开发基于原子薄膜的相变器件开辟了新的可能性。

【图文导读】

图1 静电掺杂驱动的结构相变

图2 在静电偏压下单层MoTe₂中的2H-1T'相变

图3 结构转变前后保留原始晶体取向

图4 通过SHG光谱法在MoTe₂单层中相变的空间映射

文献链接：Structural phase transition in monolayer MoTe2 driven by electrostatic doping（Nature,2017,DOI:10.1038/nature24043）

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