【摘要】：自首次從石墨中剝離出石墨烯以來,只有原子級厚度的層狀(或二維)材料因其豐富奇特的物性占據(jù)著當(dāng)今凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)的中心舞臺。不斷擴大的二維材料家族,包括石墨烯、硅烯、磷烯、硼烯、六方氮化硼、過渡金屬二硫族化合物、甚至強拓?fù)浣^緣體等,不僅每個成員有其鮮明的個性,如獨特的物性與制備方法,而且整個大家族又有其共性,如單層材料與襯底之間、層與層之間幾乎都是依賴弱的范德瓦爾斯力耦合在一起。對任一個二維家族成員的深層理解,都可能對真正走進(jìn)這一大家族有普適性價值。文章首先介紹范德瓦爾斯層狀材料非平衡外延生長中常常遇到的主要原子過程和相應(yīng)的形貌演化;進(jìn)一步討論范德瓦爾斯相互作用在二維材料橫向或垂直堆疊的異質(zhì)結(jié)中的重要性。在原子尺度的生長機理之外,也圍繞二維材料的物性優(yōu)化與功能化簡要介紹一些最新進(jìn)展,具體例子覆蓋光學(xué)、電學(xué)、自旋電子學(xué)、催化等領(lǐng)域。
[Abstract]:Since the first exfoliation of graphene from graphite, only layered (or two-dimensional) materials with atomic thickness have occupied the central stage of condensed matter physics and material science due to their rich and peculiar physical properties. The ever-expanding family of two-dimensional materials, including graphene, silicene, phosphorene, boron, hexagonal boron nitride, transition metal disulfide compounds, and even strong topological insulators, not only each member has a distinct personality, For example, the unique physical properties and preparation methods, and the whole family has its common, for example, between monolayer materials and substrates, between layers are almost dependent on the weak van der Waals force coupling. A deep understanding of any two-dimensional family member may be of universal value for entering the family. In this paper, we first introduce the main atomic processes and the corresponding morphologies of Van der Waals layered materials in the process of non-equilibrium epitaxial growth. The importance of van der Waals interaction in the transverse or vertical stacking heterostructures of two-dimensional materials is further discussed. In addition to the growth mechanism at atomic scale, some recent advances in the optimization and functionalization of physical properties of two-dimensional materials are briefly introduced. Examples cover the fields of optics, electricity, spin electronics, catalysis and so on.
【作者單位】： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室國際功能材料量子設(shè)計中心量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:61434002,11634011,11374273) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(批準(zhǔn)號:2014CB921103)資助項目
【分類號】：TB30

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本文編號：2249749