дителлурид вольфрама
 | |
 Вверху : Кристаллическая структура WTe 2 . Внизу : один слой WTe 2 , вид сверху. (W:серый, Te:красный) | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена дителлурид вольфрама | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| Информационная карта ECHA | 100.031.884 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| ВТе 2 | |
| Молярная масса | 439.04 g/mol |
| Появление | серые кристаллы |
| Плотность | 9,43 г/см 3 , твердый |
| Температура плавления | 1020 ° C (1870 ° F; 1290 К) |
| незначительный | |
| Растворимость | нерастворим в аммиаке |
| Структура | |
| орторомбический , oP12 | |
| Пмн2 1 , № 31 | |
а = 3,50 Å, b = 6,34 Å, c = 15,4 Å [2] | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Дителлурид вольфрама ( W Te 2 ) — неорганическое полуметаллическое химическое соединение . В октябре 2014 года было обнаружено, что дителлурид вольфрама демонстрирует чрезвычайно большое магнитосопротивление : увеличение сопротивления на 13 миллионов процентов в магнитном поле силой 60 тесла при температуре 0,5 кельвина. [3] Сопротивление пропорционально квадрату магнитного поля и не имеет насыщения. Это может быть связано с тем, что материал является первым примером компенсированного полуметалла, в котором количество подвижных дырок такое же, как и количество электронов. [4] Дителлурид вольфрама имеет слоистую структуру, похожую на многие другие дихалькогениды переходных металлов , но его слои настолько искажены, что общую для многих из них сотовую решетку в WTe 2 трудно распознать. Вместо этого атомы вольфрама образуют зигзагообразные цепочки, которые, как считается, ведут себя как одномерные проводники. В отличие от электронов в других двумерных полупроводниках , электроны в WTe 2 могут легко перемещаться между слоями. [5]
Под воздействием давления эффект магнитосопротивления в WTe 2 снижается. Выше давления 10,5 ГПа магнитосопротивление исчезает и материал становится сверхпроводником. При 13,0 ГПа переход к сверхпроводимости происходит ниже 6,5 К. [6]
Было предсказано, что WTe 2 будет полуметаллом Вейля и, в частности, первым примером полуметалла Вейля типа II, где узлы Вейля существуют на пересечении электронных и дырочных карманов. [7]
Также сообщалось, что световые импульсы терагерцовой частоты могут переключать кристаллическую структуру W Te 2 с ромбической на моноклинную , изменяя атомную решетку материала. [8]
Дителлурид вольфрама можно расслаивать на тонкие листы до отдельных слоев. монослой WTe 2 останется полуметаллом Вейля. Первоначально предполагалось, что [9] в кристаллической фазе 1T'. Позже с помощью транспортных измерений было показано, что при температуре ниже 50 К одиночный слой WTe 2 вместо этого действует как изолятор, но с током смещения, независимым от легирования локальным электростатическим затвором. При использовании геометрии контакта, которая замыкала проводимость по краям устройства, этот ток смещения исчезал, демонстрируя, что эта почти квантованная проводимость была локализована на краю - поведение согласуется с монослоем WTe 2, являющимся двумерным топологическим изолятором . [10] [11] Идентичные измерения с двух- и трехслойными образцами показали ожидаемый полуметаллический отклик. Последующие исследования с использованием других методов подтвердили результаты переноса, в том числе с использованием фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением. [12] [13] и микроволновая импедансная микроскопия. [14] монослоя WTe 2 при умеренном легировании. Также наблюдалось сверхпроводимость [15] с критической температурой, настраиваемой уровнем легирования.
двух- и трехслойный WTe 2 Также было обнаружено, что представляет собой полярные металлы , одновременно обладающие металлическим поведением и переключаемой электрической поляризацией. [16] Было высказано предположение, что поляризация возникает в результате вертикального переноса заряда между слоями, который переключается за счет межслоевого скольжения. [17]
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Лиде, Дэвид Р. (1998). Справочник по химии и физике (87 изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. стр. 4–92. ISBN 0-8493-0594-2 .
- ^ Перссон, Кристин (2020). «Данные о материалах Te2W по проекту материалов». Проект материалов LBNL; Национальная лаборатория Лоуренса Беркли (LBNL), Беркли, Калифорния (США). дои : 10.17188/1198898 . ОСТИ 1198898 .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Али, Мажар Н. (2014). «Большое ненасыщающее магнитосопротивление в WTe 2 ». Природа . 514 (7521): 205–8. arXiv : 1405.0973 . Бибкод : 2014Natur.514..205A . дои : 10.1038/nature13763 . ПМИД 25219849 . S2CID 4446498 .
- ^ Плетикосич, И; Али, Миннесота; Федоров А.В.; Кава, Р.Дж.; Валла, Т (2014). «Основы электронной структуры необычайного магнитосопротивления в WTe 2 ». Письма о физических отзывах . 113 (21): 216601. arXiv : 1407.3576 . Бибкод : 2014PhRvL.113u6601P . doi : 10.1103/PhysRevLett.113.216601 . ПМИД 25479512 . S2CID 30058910 .
- ^ Бениа, Кямран (22 июля 2015 г.). «Точка зрения: электроны перемещаются между слабосвязанными слоями» . Физика . 8 (4): 71. arXiv : 1506.02214 . doi : 10.1103/PhysRevLett.115.046602 . ПМИД 26252701 . S2CID 22977747 . Проверено 28 июля 2015 г.
- ^ Канг, Дефен; Чжоу, Ячжоу; Йи, Вэй; Ян, Чонгли; Го, Цзин; Ши, Юго; Чжан, Шан; Ван, Чжэ; Чжан, Чао; и др. (23 июля 2015 г.). «Сверхпроводимость, возникающая из подавленного большого магниторезистентного состояния в дителлуриде вольфрама» . Природные коммуникации . 6 : 7804. arXiv : 1502.00493 . Бибкод : 2015NatCo...6.7804K . дои : 10.1038/ncomms8804 . ПМЦ 4525168 . ПМИД 26203807 .
- ^ Солуянов Алексей Александрович; Греш, Доминик; Ван, Чжицзюнь; У, Цюаньшэн; Тройер, Матиас; Дай, Си; Берневиг, Б. Андрей (2015). «Полуметаллы Вейля типа II». Природа . 527 (7579): 495–8. arXiv : 1507.01603 . Бибкод : 2015Natur.527..495S . дои : 10.1038/nature15768 . ПМИД 26607545 . S2CID 205246491 .
- ^ Си, Эдберт Дж.; Найби, Клара М.; Пеммараджу, CD; Пак, Су Джи; Шен, Сяочжэ; Ян, Цзе; Хоффманн, Матиас К.; Офори-Окай, БК; Ли, Ренкай; Рид, Александр Х.; Уэзерсби, Стивен; Маннебах, Эрен; Финни, Натан; Родос, Дэниел; Шене, Дэниел; Антоний, Абхинандан; Баликас, Луис; Хоун, Джеймс; Деверо, Томас П.; Хайнц, Тони Ф.; Ван, Сицзе; Линденберг, Аарон М. (январь 2019 г.). «Сверхбыстрый переключатель симметрии в полуметалле Вейля». Природа . 565 (7737): 61–66. Бибкод : 2019Natur.565...61S . дои : 10.1038/s41586-018-0809-4 . ОСТИ 1492730 . ПМИД 30602749 . S2CID 57373505 .
- ^ Цянь, X.; Лю, Дж.; Фу, Л.; Ли, Дж. (12 декабря 2014 г.). «Квантовый спиновый эффект Холла в двумерных дихалькогенидах переходных металлов». Наука . 346 (6215): 1344–1347. arXiv : 1406.2749 . Бибкод : 2014Sci...346.1344Q . дои : 10.1126/science.1256815 . ПМИД 25504715 . S2CID 206559705 .
- ^ Фэй, Зайяо; Паломаки, Тауно; Ву, Санфэн; Чжао, Вэньцзинь; Цай, Синхань; Солнце, Босонг; Нгуен, Пол; Финни, Джозеф; Сюй, Сяодун; Кобден, Дэвид Х. (июль 2017 г.). «Крайняя проводимость в монослое WTe2». Физика природы . 13 (7): 677–682. arXiv : 1610.07924 . Бибкод : 2017NatPh..13..677F . дои : 10.1038/nphys4091 . S2CID 104152529 .
- ^ Ву, Санфэн; Фатеми, Валла; Гибсон, Куинн Д.; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Кава, Роберт Дж.; Харильо-Эрреро, Пабло (5 января 2018 г.). «Наблюдение квантового спинового эффекта Холла до 100 кельвинов в однослойном кристалле». Наука . 359 (6371): 76–79. arXiv : 1711.03584 . Бибкод : 2018Sci...359...76W . дои : 10.1126/science.aan6003 . ПМИД 29302010 . S2CID 206660894 .
- ^ Тан, Шуцзе; Вонг, Диллон; Цай, Синь-Зон; Мориц, Брайан; Рю, Хеджин; Цзян, Хуан, Хао; Хашимото, Макото; Лу, Роберт Г.; Хван, Чунгю, Захид; Угеда, Мигель М.; Се, Сяомин, Томас П. .; Кромми, Майкл Ф.; Мо, Шен, Чжи-Сюнь (июль 2017 г.). «Квантовое спиновое состояние Холла в монослое 1T'-WTe2». Nature Physics . 13 (7): arXiv . : 1703.03151 . Бибкод : 2017NatPh..13..683T . doi : 10.1038 nphys4174 /
- ^ Кукки, Ирен; Гутьеррес-Лезама, Игнасио; Каппелли, Эдоардо; Маккеун Уокер, Шивон; Бруно, Флавио Ю.; Тенасини, Джулия; Ван, Линь; Убриг, Николас; Баррето, Селин; Джаннини, Энрико; Джибертини, Марко; Тамай, Анна; Морпурго, Альберто Ф.; Баумбергер, Феликс (9 января 2019 г.). «Микрофокусная лазерная фотоэмиссия с угловым разрешением на инкапсулированном моно-, двух- и малослойном 1T'-WTe 2». Нано-буквы . 19 (1): 554–560. arXiv : 1811.04629 . Бибкод : 2019NanoL..19..554C . дои : 10.1021/acs.nanolett.8b04534 . ПМИД 30570259 . S2CID 53685202 .
- ^ Ши, Янмэн, Джошуа, Бен; Сунь, Босун; Франциско, Брайан А.; Шен, Чжи-Сюнь; Кобден, Дэвид Х.; Тао (февраль квантового . . WTe 2 монослое краев 2019 г. Цуй , Юн - спина « в » Изображение ) sciadv.aat8799 PMC 6368433 . PMID 30783621
- ^ Саджади, Ибрагим; Паломаки, Тауно; Фэй, Зайяо; Чжао, Вэньцзинь; Бемент, Филип; Олсен, Кристиан; Люшер, Сильвия; Сюй, Сяодун; Фолк, Джошуа А.; Кобден, Дэвид Х. (23 ноября 2018 г.). «Гейт-индуцированная сверхпроводимость в однослойном топологическом изоляторе». Наука . 362 (6417): 922–925. arXiv : 1809.04691 . Бибкод : 2018Sci...362..922S . дои : 10.1126/science.aar4426 . ПМИД 30361385 . S2CID 206665871 .
- ^ Фэй, Зайяо; Чжао, Вэньцзинь; Паломаки, Тауно А.; Солнце, Босонг; Миллер, Мойра К.; Чжао, Чжиин; Ян, Цзяцян; Сюй, Сяодун; Кобден, Дэвид Х. (август 2018 г.). «Сегнетоэлектрическое переключение двумерного металла». Природа . 560 (7718): 336–339. arXiv : 1809.04575 . Бибкод : 2018Natur.560..336F . дои : 10.1038/s41586-018-0336-3 . ПМИД 30038286 . S2CID 49907122 .
- ^ Ян, Цин; Ву, Мэнхао; Ли, Цзюй (20 декабря 2018 г.). «Происхождение двумерного вертикального сегнетоэлектричества в двухслойном и многослойном WTe 2». Журнал физической химии . 9 (24): 7160–7164. doi : 10.1021/acs.jpclett.8b03654 . ПМИД 30540485 . S2CID 56147713 .