近日，中国体彩网,体彩网功能纳米与软物质研究院李有勇教授、纪玉金副教授与普渡大学陈勇教授课题组合作，在《自然材料》（Nature Materials）发表论文“A metastable pentagonal 2D material synthesized by symmetry-driven epitaxy”。
与传统的六边形二维材料不同，五边形二维材料倾向于形成褶皱结构，具有低热导率、面内各向异性和超高强度等优点，在热电、柔性器件以及新奇量子现象等基础研究领域展现出巨大潜力。虽然五边形二维材料在理论上已经被预测了很多年，但由于缺乏合适的合成和表征方法，在很大程度上阻碍了对这类独特二维材料的探索。
针对上述挑战，李有勇、纪玉金与陈勇课题组合作，成功实现了一种亚稳态五边形二维材料PdTe2的理论模拟与实验合成。通过理论计算与实验表征，共同论证了衬底的对称性在外延过程中发挥的关键作用。由于与衬底的晶格匹配，单层五边形PdTe2二维材料的生长结构可以得到很好的稳定和控制。通过扫描隧道显微镜(STM)测量、理论模拟结合低电子能量衍射（LEED）分析，团队验证了五边形PdTe2的原子结构，并通过X射线光电子能谱（XPS）进一步验证了PdTe2的形成及其单层厚度。团队通过理论计算揭示了声子色散，并通过高分辨率电子能量损失谱（HREELS）观察到了相应的晶格振动模式。计算结果表明，单层五边形PdTe2是一种间接带隙为1.05 eV的半导体，这与扫描隧道谱（STS）结果一致。同时，团队还利用角分辨光电子能谱（ARPES），测量了单层五边形PdTe2的价带。通过以上工作，团队成功实现了对亚稳态五边形PdTe2二维材料的直接合成与表征，这将在一定程度上加速五边形二维材料研究领域的发展。
单层六边形和五边形PdTe2的合成
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41563-024-01987-w
作者信息：Lina Liu#（刘丽娜）, Yujin Ji# (纪玉金), Marco Bianchi, Saban M. Hus, Zheshen Li, Richard Balog, Jill A. Miwa, Philip Hofmann, An-Ping Li, Dmitry Y. Zemlyanov*, Youyong Li* (李有勇) & Yong P. Chen* (陈勇)
