本文报道了单层NbS $_2$在Au(111)衬底上的外延生长,并用低能电子衍射、扫描隧道显微镜和角分辨光电子能谱确定了其晶体结构和电子结构。发现该层在1H结构相中生长,晶格常数为(3.29 $\pm$ 0.03)~(-1),与体2 H NbS $_2$晶格常数相当。光电子能谱数据显示在30~K温度下为金属能带结构。观察到的频带是相当广泛的,并与一个强大的NbS $_2$基板相互作用或与最近报道的相互作用的强大的多体效应在单层NbS $_2$ \cite{Loon:2018aa}。没有观察到电荷密度波的迹象。
英文摘要:
We report on the epitaxial growth of single layer NbS$_2$ on Au(111) and determine both its crystalline and electronic structure by a combination of low-energy electron diffraction, scanning tunnelling microscopy and angle-resolved photoemission spectroscopy. The layer is found to grow in the 1H structural phase with a lattice constant of (3.29$\pm$0.03)~Å, a value comparable to the bulk 2H NbS$_2$ lattice constant. The photoemission data reveals a metallic band structure down to a temperature of 30~K. The observed bands are rather broad and consistent with either a strong NbS$_2$-substrate interaction or with the recently reported interplay of strong many-body effects in single layer NbS$_2$ \cite{Loon:2018aa}. No indications of a charge density wave are observed.
Resonant interlayer coupling in NbSe$_2$-graphite epitaxial moir{é} superlattices
SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St Andrews(圣安德鲁斯大学物理与天文学学院);Department of Physics and Astronomy, University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文学系);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Physics Study Program, Faculty of Science and Technology, Syarif Hidayatullah State Islamic University Jakarta(雅加达希达亚图拉伊斯兰国立大学科技理学院物理学专业);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学材料科学研究所)
Autonomous epitaxial atomic-layer synthesis via real-time computer vision of electron diffraction
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Maryland Quantum Materials Center, Department of Physics, University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校物理系马里兰量子材料中心);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);U.S. Naval Research Laboratory(美国海军研究实验室);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院)
High-throughput synthesis of thermoelectric Ca$_3$Co$_4$O$_9$ films
复合氧化物薄膜的性质可以在作为失配、组成、取向和结构的函数的值的范围内调节。在这里,我们报告了一种策略,用于生长结构化的外延热电薄膜,从而提高塞贝克系数。代替使用单晶蓝宝石衬底来支持外延生长,使用脉冲激光沉积技术将Ca $_3$ Co $_3$ O $_9$膜沉积到通过火花等离子体烧结纹理化的Al $_2$ O $_3$多晶衬底上。的2000纳米薄膜的结构质量进行了研究,通过透射电子显微镜,而晶粒的晶体取向和外延的关系,由电子背散射衍射确定。多晶陶瓷模板的使用导致结构化的膜,是在良好的局部外延注册。塞贝克系数在300 K时约为170 $μ$ V/K,这是具有低载流子密度的失配材料的典型值。这种高通量的过程,称为组合衬底外延,似乎有利于合理调整功能氧化膜,开辟了一条路线,高品质的复合氧化物的外延合成。
A Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition System for Fast Synthesis of Epitaxial Graphene Under Ambient Pressure
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);The Institute of Science, Homi Bhabha State University(霍米·巴巴赫州立大学理学院);St. Xaviers College(圣泽维尔学院);Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育与研究学院)
Synthesis and Characterization of the Ternary Nitride Semiconductor Zn$_2$VN$_3$: Theoretical Prediction, Combinatorial Screening and Epitaxial Stabilization
Route to in situ synthesis of epitaxial Pr2Ir2O7 thin films guided by thermodynamic calculations
原位生长烧绿石铱酸盐薄膜一直是一个长期存在的挑战,这是由于Ir在低温下的低反应性以及诸如IrO 3(g)和IrO 2(g)的挥发性气体物质在高温和高氧分压下的蒸发。为了解决这一挑战,我们结合热力学分析的Pr-Ir-O2系统的实验结果从传统的物理气相沉积(PVD)技术的共溅射。我们的研究结果表明,只有高的生长温度产生足够的结晶度利用和定制所需的拓扑电子性能的薄膜。热力学计算表明,需要高沉积温度和气体种类O2(g)和IrO 3(g)的高分压来稳定Pr 2 Ir 2 O 7。我们进一步发现,气体种类的分压要求是超出了可实现的任何传统的PVD技术。我们的实验表明,传统的PVD生长参数只产生Pr 3 IrO 7,这一结论,我们再现与理论计算。我们的研究结果提供了坚实的证据表明,在原位合成的Pr 2 Ir 2 O 7薄膜的束缚不能生长与氧分压的顺序为10托,固有的PVD工艺的限制。因此,我们建议高压技术,特别是化学气相沉积(CVD),作为合成Pr 2 Ir 2 O 7的途径,因为这可以支持原位稳定Pr 2 Ir 2 O 7所需的高压下的薄膜沉积。
Synthesis of epitaxial TaO$_2$ thin films on Al$_2$O$_3$ by suboxide molecular-beam epitaxy and thermal laser epitaxy
Cornell University(康奈尔大学);Platform for the Accelerated Realization, Analysis, and Discovery of Interface Materials (PARADIM), Cornell University(界面材料加速实现、分析和发现平台 (PARADIM),康奈尔大学);Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science(康奈尔卡弗里纳米科学研究所);Department of Materials Science and Engineering, Cornell University(康奈尔大学材料科学与工程系);School of Applied and Engineering Physics, Cornell University(康奈尔大学应用工程物理学院)
Two-dimensional Indium Oxide at the Epitaxial Graphene/SiC Interface: Synthesis, Structure, Properties, and Devices
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Paul-Drude-Institute for Solid State Electronics, Leibniz Institute within Forschungsverbund Berlin eV(柏林研究联合体莱布尼茨固体电子学保罗·德鲁德研究所);Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学);University of California Merced(加州大学默塞德分校);McMaster University(麦克马斯特大学)
Epitaxial Growth and Domain Structure Imaging of Kagome Magnet Fe$_3$Sn$_2$
具有可果美晶体结构的磁性材料具有丰富的物理性质,如阻挫磁性、Skyrmion形成、拓扑平带和Dirac/Weyl点。直到最近,大多数关于可果美磁体的研究都是在大块晶体或多晶薄膜上进行的。本文报道了用原子层分子束外延法合成高质量的拓扑型可果美磁体Fe $_3$ Sn $_2$外延膜。外延Pt(111)上的Fe $_3$ Sn $_2$的结构和磁性表征确定了具有c面取向和面内磁易轴的高度有序的膜。局部磁结构的异常能斯特效应成像的研究揭示了在平面取向的微米尺寸的域。通过原子层分子束外延实现高质量薄膜打开了探索该系统的丰富物理的大门,并通过将Fe $_3$ Sn $_2$与其他材料连接来研究新的自旋电子现象。
Epitaxial stabilization of pulsed laser deposited Sr$_{n+1}$Ir$_n$O$_{3n+1}$ thin films: entangled effect of growth dynamics and strain
Ir $^{4+}$层状氧化物中电子关联、晶场分裂和自旋-轨道耦合的微妙平衡可以产生新的电子和磁性相。这一领域的实验进展依赖于这些氧化物的外延膜的合成。然而,具有优异结构质量的层状虹彩晶体的生长是一个巨大的实验挑战。在这里,我们选择性地生长高质量的单相薄膜的Sr $_2$ IrO $_4$,Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$,和SrIrO $_3$在各种衬底上从一个单一的Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$目标通过调整背景氧压力和外延应变。我们证明了薄膜沉积过程中生长动力学和应变之间复杂的相互作用。这种相互作用导致在相同的生长条件下生长在不同衬底上的膜中的不同相的稳定,这不能用简单的动力学模型来解释。我们进一步研究了这三个阶段的热电性能,并提出,弱本地化是负责低温激活电阻率观察SrIrO $_3$压缩应变下。
Van der Waals heteroepitaxy of air stable quasi-free standing silicene layers on CVD epitaxial graphene/6H-SiC
石墨烯由具有原子级平坦的无悬挂键表面的惰性热稳定材料组成,本质上是用于二维材料如硅烯的范德华异质外延的理想模板层。然而,取决于合成方法和生长参数,石墨烯(Gr)衬底可以在单个样品上表现出各种表面结构、厚度、缺陷和台阶高度。这些结构显著地影响外延层的生长模式,例如将逐层生长转变为缺陷辅助成核促进的Volmer-Weber生长。本文采用原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)、X射线光电子能谱学(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)研究了在6 H-SiC(0001)衬底上化学气相沉积外延Gr(1 ML Gr/1 ML Gr缓冲层)上硅的生长。它示出,全尺寸几乎无缺陷的1 ML Gr与单一表面结构和分子束外延(MBE)沉积硅的超清洁条件的完美控制代表确保外延石墨烯上的扩展硅烯片的生长的关键先决条件。
Rapid synthesis of uniformly small nickel nanoparticles for the surface functionalization of epitaxial graphene
NEST, Istituto Nanoscienze–CNR and Scuola Normale Superiore(NEST,意大利国家研究委员会纳米科学研究所和比萨高等师范学院);Department of Physical Science, Earth, and Environment, University of Siena(锡耶纳大学地球与环境物理科学学院);Graphene Laboratories, Istituto Italiano di Tecnologia(意大利理工大学石墨烯实验室)
提出一种以 CTAB 为封端剂、在水溶液中快速合成平均约 11 nm 均匀 Ni 纳米颗粒的方法,并验证其可用于外延石墨烯表面功能化且在 550°C 下保持结构稳定。
Epitaxial stabilization of SrCu$_3$O$_4$ with infinite Cu$_{3/2}$O$_2$ layers
我们报道了用分子束外延法合成SrCu $_3$ O $_4$的外延薄膜,其中Cu $_3$ O $_4$层由边缘共享的CuO $_4$正方形平面组成。实验和理论表征表明,这种材料是一种亚稳相,可以通过从(001)-SrTiO $_3$衬底施加拉伸双轴应变而存在。SrCu $_3$ O $_4$显示出与Cu $^{2+}$价态一致的绝缘电阻率,这揭示了X射线光电子能谱。第一性原理计算还表明,未占据的$d_{3z^2-r^2}$带由于不存在顶端阴离子而变得基本上稳定,这与具有$A_2$ Cl $_2$嵌段层并因此具有反式-CuO $_4$ Cl $_2$八面体的$A_2$ Cu $_3$ O $_4$ Cl $_2$($A = $ Sr,Ba)相反。这些结果表明,SrCu $_3$ O $_4$是一种合适的基于Cu $_3$ O $_4$平面的电子掺杂超导电性母体材料。
Halide Perovskite-Chalcohalide Nanocrystal Heterostructures as a Platform for the Synthesis and Investigation of the CsPbCl3-CsPbI3 Epitaxial Interface
Istituto Italiano di Tecnologia(意大利理工学院);University of Antwerp(安特卫普大学)
Ultra-high-vacuum cluster tool for epitaxial synthesis and optical spectroscopy of reactive 2D materials
Walter Schottky Institute and TUM School of Natural Sciences, Technical University of Munich(慕尼黑工业大学沃尔特·肖特基研究所与自然科学学院);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室)
Local Structure of Epitaxial Single Crystal UO$_{2+x}$ Thin Films
School of Physics, University of Bristol(布里斯托大学物理学院);Department of Materials, University of Oxford(牛津大学材料系);Department of Complex Matter, Josef Stefan Institute(约瑟夫·斯特凡研究所复杂物质系);School of Chemistry, University of Bristol(布里斯托大学化学学院);Department of Chemistry, Washington State University(华盛顿州立大学化学系)
Intrinsic Even-Odd Thickness-Driven Anomalous Hall in Epitaxial MnBi2Te4 Thin Films
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)