Pressure induced metallization with absence of structural transition in layered MoSe2
Zhao Zhao, Haijun Zhang, Hongtao Yuan, Shibing Wang, Yu Lin, Qiaoshi Zeng, Gang Xu, Zhenxian Liu, G. K. Solanki, K. D. Patel, Yi Cui, Harold Y. Hwang, Wendy L. Mao
Layered transition-metal dichalcogenides have emerged as exciting material systems with atomically thin geometries and unique electronic properties. Pressure is a powerful tool for continuously tuning their crystal and electronic structures away from the pristine states. Here, we systematically investigated the pressurized behavior of MoSe2 up to ~ 60 GPa using multiple experimental techniques and ab -initio calculations. MoSe2 evolves from an anisotropic two-dimensional layered network to a three-dimensional structure without a structural transition, which is a complete contrast to MoS2. The role of the chalcogenide anions in stabilizing different layered patterns is underscored by our layer sliding calculations. MoSe2 possesses highly tunable transport properties under pressure, determined by the gradual narrowing of its band-gap followed by metallization. The continuous tuning of its electronic structure and band-gap in the range of visible light to infrared suggest possible energy-variable optoelectronics applications in pressurized transition-metal dichalcogenides.
Pressure-induced gap closing and metallization of MoSe$_{2}$ and MoTe$_{2}$
层状钼二硫属化物是半导体，其间隙由精细的层间相互作用控制。间隙随层间距离的减小而减小，表明在压力作用下发生了坍塌和成矿作用。我们预测，基于第一性原理计算，层状半导体2 H $_c$ -MoSe $_2$和2 H $_c$ -MoTe $_2$应在28和40 GPa（MoSe $_2$）和13和19 GPa（MoTe $_2$）之间的压力进行金属化。与已知发生2 H $_c$ $\to$ 2 H $_a$层滑动转变的MoS $_2$不同，这两种材料似乎至少在高达100 GPa下保持原始2 H $_c$层状结构，并且在压力下越来越抵抗润滑层滑动。类似于金属化的MoS $_2$，预测它们在费米能级处表现出低的态密度，并且可能具有非常适度的超导温度（如果有的话）。我们还研究了$β$ -MoTe $_2$结构，其亚稳态焓比2 H $_c$ -MoTe $_2$高.尽管它在零压力下已经具有半金属和（弱）超导的特性，但金属丰度预计不会随着压力的增加而急剧增加。
Pressure-induced structural transition, metallization, and topological superconductivity in PdSSe
Guilin University of Technology（桂林理工大学）；Wuhan University（武汉大学）；Beihang University（北京航空航天大学）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
Absence of a Competition between Magnetism and Superconductivity in the Layered Nickel Borocarbides: Common Correlation Tc with Crystal Chemical Parameters for Magnetic and Nonmagnetic Compounds
Pressure-induced spin reorientation transition in layered ferromagnetic insulator Cr2Ge2Te6
研究了层状铁磁绝缘体Cr2 Ge 2 Te 6（CGT）在2GPa静水压下的各向异性磁电阻效应。磁化的易磁化轴方向是从AMR饱和特征中推断的，在存在和不存在所施加的压力。在零施加压力下，易轴沿着c方向或垂直于层。在施加>1 GPa的流体静压时，单轴各向异性切换到易平面各向异性，这在零磁场下将平衡磁化从c轴驱动到ab平面，这相当于巨大的磁各向异性能量变化（>100%）。随着温度在居里温度范围内升高，AMR效应特征逐渐减小并消失。我们的第一性原理计算证实了巨大的磁各向异性能量的变化与中等压力，并分配其起源增加的离位自旋轨道相互作用的Te原子，由于较短的Cr-Te距离。这种压力诱导的自旋重取向转变在三维铁磁体中非常罕见，但它可能是与CGT具有类似晶体结构的其他层状铁磁体所共有的，因此提供了一种控制磁各向异性的独特方法。
Pressure-driven phase transformations and phase segregation in ferrielectric CuInP$_2$S$_6$-In$_{4/3}$P$_2$S$_6$ self-assembled heterostructures
层状多铁性材料表现出多种功能特性，这些特性可以通过改变温度和压力来调节。合成的CuInP $_2$ S $_6$是在室温下显示铁电行为的层状材料。当合成Cu缺陷时，CuInP $_2$ S $_6$自发地相分离以在二维自组装异质结构中形成铁电CuInP $_2$ S $_6$（CIPS）和顺电In $_{4/3}$ P $_2$ S $_6$（IPS）域。在这里，我们研究了流体静压对铜缺陷的CuInP $_2$ S $_6$的结构的影响拉曼光谱测量高达20 GPa。拉曼峰的频率，强度和线宽的详细分析揭示了在2，10，13和17 GPa附近的光谱中的四个不连续性。在~2 GPa，我们观察到的IPS域的扩散，最终在10 GPa左右的峰的数量急剧减少的结构转变。我们将其归因于在10 GPa下可能的单斜-三角相变。在较高的压力（~ 13 GPa），显着增加的峰值强度和锐化的拉曼峰表明带隙降低和同构的电子跃迁，与金属化的可能开始在压力高于17 GPa。当压力释放时，该结构再次相分离成同一单晶框架内的两个不同的化学域-然而，这些域的尺寸比合成材料小得多，从而通过纳米限制抑制铁电性。因此，流体静压可用于调节Cu缺乏的层状CuInP $_2$ S $_6$的电子和铁电性质。
Flat bands, non-trivial band topology and electronic nematicity in layered kagome-lattice RbTi$_3$Bi$_5$
含3个$d$过渡金属的层状Kagome晶格材料为研究几何挫折、能带拓扑和其他新的有序态提供了一个肥沃的操场。具有代表性的一类材料AV $_3$ Sb $_5$（A=K，Rb，Cs）已被证明具有各种非常规相，如超导性、非平凡的$\mathbb{Z}_2$能带拓扑和电子向列性，它们与多个交错的电荷密度波（CDW）交织在一起。然而，这些新状态之间的相互作用及其机制仍然是难以捉摸的。近年来，等结构的钛基单晶ATi $_3$ Bi $_5$（A=K，Rb，Cs）的发现，为解开kagome晶格中这些复杂的新态提供了一个理想的机会。本文采用高分辨角分辨光电子能谱和第一性原理计算相结合的方法，系统地研究了RbTi $_3$ Bi $_5$的低激发态电子结构.我们首次在实验上证明了平坦带和多个非平凡拓扑态的共存，包括其中的第二类Dirac节线和非平凡$\mathbb{Z}_2$拓扑表面态.此外，我们的研究结果以及提供的提示，旋转对称性破缺的RbTi $_3$ Bi $_5$，表明电子结构的方向性和可能出现的纯电子向列性在这个新的家庭的可果美化合物，这可能提供重要的见解相关的可果美金属的电子向列相。
Pressure-Induced Structural and Magnetic Evolution in Layered Antiferromagnet YbMn$_2$Sb$_2$
Michigan State University（密歇根州立大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Anhui University（安徽大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
