电子科技大学Materials & Design：二维材料及其异质结的高压研究- 大数跨境

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电子科技大学Materials & Design：二维材料及其异质结的高压研究

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2022-03-31

导读：本文梳理并总结了近年来在高压调控二维材料和异质结领域的研究进展，介绍了利用DAC进行实验研究的优势和挑战

文章简介

本文中，电子科技大学王曾晖、夏娟等在《Materials & Design》上发表了综述文章“High pressure studies of 2D materials and heterostructures: A review”，回顾了近年来二维材料及其异质结的高压研究进展。

论文第一作者为电子科技大学博士后裴胜海，通讯作者为夏娟研究员和王曾晖教授。

研究背景

二维材料及其异质结拥有独特的层状结构和物理性能。由于其材料结构和性能优异的可调控性，二维材料及其异质结拥有非常广阔的研究和应用前景。在各种调控方法中，压强工程是一种独特的调控二维材料结构和物理性能的方法，能够通过压强来有效地改变二维结构的层间相互作用。特别是基于金刚石对顶砧（DAC）技术，具有可实现压强高，适合各种原位测量等优点，在二维体系的研究中得到了广泛的应用。

本文要点

本文梳理并总结了近年来在高压调控二维材料和异质结领域的研究进展，介绍了利用DAC进行实验研究的优势和挑战，特别注重介绍DAC高压技术与XRD、光学、电学等实验技术相结合的原位表征实验方法，以及这些原位高压实验技术在二维材料及异质结的结构、光学和电学性能方面的研究进展，并对DAC高压技术在未来研究和应用方面所面临的机遇和挑战进行了讨论和展望。

本文在介绍二维材料和异质结高压研究成果的同时，结合相关实验成果对DAC技术及其在原位测量方面的优势进行了深入浅出的介绍，从金刚石的几何形状、硬度、透明度、绝缘性等方面分析了DAC技术在实现高压原位测量方面的独特优势，探讨了不同的传压介质的优点和适用范围，并对不同原位测量的技术要点和挑战分别进行了分析。因此无论是对于长期从事相关研究的学者，还是对高压实验技术感兴趣的其他领域研究人员，或者是正准备开始进入这一领域的初学者，本文都具有较好的参考价值。

相关拓展

作者所在的研究团队长期致力于二维材料以及异质结的高压研究。课题组已经配置了多套DAC原位测量系统，包括低温高压光谱测量系统，将极低温（液氦温度）、超高压（最高可到100 GPa）、超低波数（拉曼光谱可低至10波数）等极端条件相结合，能够实现一系列的高压原位测量。

依托实验室的一系列专用实验装置和电子科技大学“电子薄膜与集成器件国家重点实验室”，课题组在二维材料的高压研究方面完成了一系列工作。最近，课题组发表了电子科技大学首篇Nature Physics论文，深入探索了利用DAC对WSe₂-MoSe₂半导体异质结的高压调控研究（Nature Physics 17, 92 (2021)）。课题组力争打造高端的高压研究平台，为二维材料的高压领域探索提供强劲支撑。

文章链接

https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.110363