自從二十一世紀(jì)初人們通過機(jī)械剝離技術(shù)獲得石墨烯以來,二維材料就進(jìn)入了我們的視野,在科學(xué)以及相關(guān)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域掀起了石墨烯的研究熱潮。但隨著研究的逐漸深入,石墨烯零能隙的問題逐漸凸顯,這一缺陷限制了其應(yīng)用范圍,因此尋找具有大能隙、低維度且易制備的材料成為了后石墨烯時代的核心。過渡金屬硫族化合物(TMDs)是一族具有多種結(jié)構(gòu)層狀材料,其中的2H相普遍具有大能隙,逐漸成為了新一代低維度材料的研究熱點(diǎn)。近年來理論研究預(yù)言表明單層1T'相過渡族金屬硫族化合物中具有量子自旋霍爾效應(yīng),再一次將我們的目光聚焦于二維拓?fù)浣^緣體這一研究領(lǐng)域,掀起了相關(guān)領(lǐng)域的研究熱潮。對于二維拓?fù)浣^緣體來說,其具體電子態(tài)具有帶隙,同時還具有受到拓?fù)浔Ｗo(hù)的邊界態(tài),正是因?yàn)槿绱?使得這一類材料有可能用于自旋電子器件。早期受限于相關(guān)材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),無法對于拓?fù)溥吔鐟B(tài)進(jìn)行直接的表征,也沒有剝離出真正的單層系統(tǒng),因此尋找理想單元的二維拓?fù)浣^緣體成為研究熱點(diǎn)。本文的研究中基于TMDs材料具有量子自旋霍爾效應(yīng)的預(yù)言,選用WTe2這一具有唯一自然穩(wěn)定相的TMDs材料作為研究對象,研究其宏觀輸運(yùn)性質(zhì)和微觀電子結(jié)構(gòu)。本文的實(shí)驗(yàn)中,我們借助于分子束外...

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 本章簡介
    1.2 量子自旋霍爾效應(yīng)
    1.3 過渡金屬硫族化合物(TMDs)簡介
    1.4 二維拓?fù)浣^緣體
    1.5 WTe₂國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.6 電荷有序相(CDW)與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電子結(jié)構(gòu)
    1.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)原理
    2.1 本章簡介
    2.2 超高真空技術(shù)
    2.3 分子束外延生長技術(shù)(MBE)
    2.4 反射式高能電子衍射(RHEED)
    2.5 掃描隧道顯微鏡技術(shù)(STM)
    2.6 低溫強(qiáng)磁場技術(shù)
    2.7 低溫強(qiáng)磁場輸運(yùn)測試
    2.8 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 1T'-WTe₂的MBE生長與STM研究
    3.1 本章簡介
    3.2 研究背景
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
    3.4 BLG/SiC(0001)襯底外延生長單層1T'-WTe₂薄膜與STM表征
    3.5 Nb:SrTiO₃(001)襯底外延單層1T'-WTe₂薄膜與STM表征
    3.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 MBE外延生長單層1T'-WTe₂的電子結(jié)構(gòu)
    4.1 本章簡介
    4.2 研究背景
    4.3 TMDs量子自旋霍爾效應(yīng)理論預(yù)言與研究現(xiàn)狀
    4.4 弱耦合襯底1T'-WTe₂的電子結(jié)構(gòu)(BLG/SiC(0001)襯底)
    4.5 強(qiáng)耦合襯底1T'-WTe₂的電子結(jié)構(gòu)(Nb:SrTiO₃(001)襯底)
    4.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 單層1T'-WTe₂的輸運(yùn)性質(zhì)研究
    5.1 本章簡介
    5.2 研究背景
    5.3 實(shí)驗(yàn)方法
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論與展望
攻讀博士期間獲得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：4014943