三維各向異性材料研究取得新進(jìn)展
發(fā)布時間：2022.01.07 閱讀次數(shù)：
近期，中科院合肥研究院固體所功能材料物理與器件研究部在層狀MoAlB單晶的生長及三維各向異性研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在Small 上。
三維各向異性功能屬性(如磁、電、熱、光學(xué)等)不僅有利于材料的多種應(yīng)用，而且有助于豐富材料的調(diào)控維度。如何在眾多材料體系中探尋具有三維各向異性功能屬性的材料，是目前的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。材料的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵各向異性通常與電子能帶結(jié)構(gòu)的各向異性有關(guān)，因此將面內(nèi)各向異性層狀晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵各向異性相結(jié)合，有望實(shí)現(xiàn)三維各向異性的聲子振動、電子結(jié)構(gòu)及功能屬性。
基于上述設(shè)計，固體所科研人員成功生長了面內(nèi)各向異性的層狀MoAlB單晶，并觀察到巨大的三維電導(dǎo)率各向異性。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和理論研究，澄清了MoAlB三維電導(dǎo)率各向異性源于由三維各向異性的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵引起的三維各向異性聲子振動和電子結(jié)構(gòu)。
該研究為三維各向異性MoAlB單晶的應(yīng)用設(shè)計提供了實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)，為實(shí)現(xiàn)MoB二維 MBene的合成制備提供了可能。
上述工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金的支持。
圖1. MoAlB單晶的晶體結(jié)構(gòu)三維各向異性
圖2. MoAlB單晶的聲子振動三維各向異性
圖3. MoAlB單晶的電子結(jié)構(gòu)和電輸運(yùn)三維各向異性。
