Magnetic interactions in intercalated transition metal dichalcogenides: a study based on ab initio model construction
本研究通过第一性原理计算和Liechtenstein方法构建经典自旋模型，系统分析了48种插层过渡金属二硫族化物的磁性相互作用，揭示了组成比例为1/3时的化学趋势，为预测未合成化合物的磁结构提供了指导原则。
2022-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-guided and AI-accelerated design of intercalated transition metal dichalcogenides for antiferromagnetic spintronics
Shenzhen Geim Graphene Center & Shenzhen Key Laboratory of Advanced Layered Materials for Value-added Applications, Institute of Materials Research, Tsinghua Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University（清华大学深圳国际研究生院材料研究所）；School of Science, State Key Laboratory on Tunable Laser Technology and Ministry of Industry and Information Technology Key Lab of Micro-Nano Optoelectronic Information System, Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳）理学院）；State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics and Department of Physics, Tsinghua University（清华大学物理系）；Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）
本文提出一种结合图神经网络的对称性引导人工智能框架，用于高效设计具有特定对称性的插层过渡金属二硫化物，发现35种反铁磁和20种Tτ反铁磁基态候选物，展示了高自旋-电荷转换效率。
2026-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Tunability of the magnetic properties in Ni intercalated transition metal dichalcogenide NbSe$_2$
该研究计算不同Ni插层比例NbSe₂的磁交换作用，分析Ni₀.₂₅NbSe₂的磁相变、自旋轨道耦合效应及电子结构变化，拓展研究T₀.₂₅MX₂类材料，证实该体系是调控竞争磁相的多功能平台。
2025-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Flat Band Generation through Interlayer Geometric Frustration in Intercalated Transition Metal Dichalcogenides
研究通过稀释掺杂在过渡金属二硫化物中生成平坦带，利用ARPES观察到无色散的平坦带，并通过极化依赖ARPES和对称性分析揭示轨道特性，提出了一种新的材料平台来操控平坦带结构及探索其关联性质。
2026-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Growth of Pure and Intercalated ZrTe2, TiTe2 and HfTe2 Dichalcogenide Single Crystals by Isothermal Chemical Vapor Transport
我们报告了一种改进的化学气相传输（CVT）方法生长纯的和插层的Zr，Ti和Hf二硫族化物单晶，如ZrTe2，Gd 0.05ZrTe2，HfTe2，和Cu0.05TiTe2。虽然用于CVT生长的最常见的方法是在经受装料和生长位置之间的温度梯度的石英管中进行，但是使用这种等温CVT（ICVT）方法的生长在水平放置在箱式炉中的密封石英管中等温地进行，使用碘（I2）作为传输剂。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和感应耦合等离子体（ICP）等手段对晶体的结构和组成进行了表征。用这种方法生长的晶体可以很大，并显示出优异的结晶度和均匀性。它们的形态是板状的，并且较大的尺寸可以长达15 mm。
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Tunable Giant Exchange Bias in an Intercalated Transition Metal Dichalcogenide
对称性和淬火无序的相互作用导致了相关材料的一些最基本的有趣和技术上最重要的性质。它也提出了最令人烦恼的理论挑战。这一点在自旋玻璃的研究中表现得最为明显。一个自旋玻璃的特征是一个遍历的状态景观--无数的可能性，如果有的话，在能量上只有微弱的区别。我们发现在材料Fe $_x$ NbS $_2$中，这种状态的景观可以通过共混反铁磁序来偏置。这个过程导致了一个具有广泛技术重要性的现象：巨大的、可调的交换偏置。我们观察到的交换偏差超过传统材料的两个数量级以上。这项工作说明了一个新的路线，以巨大的交换偏见，利用挫折和无序的相互作用，在异国情调的材料。
2019-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Altermagnetism, Kagome Flat Band, and Weyl Fermion States in Magnetically Intercalated Transition Metal Dichalcogenides
University of Missouri（密苏里大学）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Center for Quantum Frontiers of Research and Technology (QFort)（量子前沿研究与技术中心）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）
本文通过第一性原理研究磁插层过渡金属二硫族化合物，识别出新型交替磁性候选材料，发现其兼具交替磁性、外尔费米子态与kagome平带，为相关应用提供了新平台。
2026-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Highly tunable magnetic phases in transition metal dichalcogenide Fe$_{1/3+δ}$NbS$_2$
层状过渡金属二硫属化合物（TMDC）具有大量有趣的物理现象，从电荷序到超导电性。通过在2 H-NbS $_2$中引入磁性离子，该材料形成了磁性插层TMDCs家族TPDMATHABMN NbS $_2$（T = 3d过渡金属）。最近，人们发现Fe $_{1/3+δ}$ NbS $_2$具有与T $_N \sim 45$ K的Néel温度耦合的有趣的电阻开关和磁记忆效应[1，2]。我们提出了全面的单晶中子衍射测量下插层（$δ\sim -0.01$），化学计量，和过插层（$δ\sim 0.01$）样品。磁缺陷通常被认为是抑制磁相关，并伴随着，转变温度。相反，我们观察到高度可调的磁性长程态的Fe浓度是不同的，从下插层到过插层，即从Fe空位到Fe杂质。下插层和上插层样品显示出明显的反铁磁条序和锯齿序，分别与波矢$k_1$ =（0.5，0，0）和$k_2$ =（0.25，0.5，0）相关。化学计量样品显示了两个连续的磁相变，这两个波矢量与一个不寻常的上升和下降的功能，在连接到$k_1$的强度。我们归因于这种敏感的可调性竞争的下一个最近邻交换相互作用和振荡性质的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）机制。我们讨论了实验观察到的有趣的开关电阻行为。我们在Fe $_{1/3+δ}$ NbS $_2$体晶体中发现了磁缺陷对磁结构的调节，这为实现可控反铁磁自旋电子器件提供…
2021-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Commensurate stacking phase transitions in an intercalated transition metal dichalcogenide
插层和堆垛阶数调制是控制过渡金属二硫属化物（TMDCs）层间相互作用的两种有效方法，它们可以产生多种新相，并可用于工程材料。本文报道了Pb插层TMDCs--Pb（Ta $_{1+x}$ Se $_2$）$_2$（第一个124相）的生长。Pb（Ta $_{1+x}$ Se $_2$）$_2$在230 K附近表现出独特的两步一级结构相变。转变仅与堆叠自由度相关，从具有ABC堆叠和对称性$R3m$的高温相发展到具有AB堆叠和$P3m1$的中间相，最后发展到再次具有对称性$R3m$但具有ACB堆叠的低温相。每一步都涉及到一个由向量[1/3，2/3，0]组成的积木块的刚性滑动。有趣的是，巨大的晶格收缩发生在变暖的转变。在低温下，观察到$T_\textrm{c}\approx$ 1.8 K的体超导电性。结构相变的基本物理从第一性原理计算进行了讨论。对称性分析揭示了能带结构中的拓扑节线。我们的研究结果表明，实现更高阶的金属插层相的TMDC的可能性，推进我们的多晶型转变的知识，并可能激发在TMDC和超越堆叠顺序工程。
2021-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unconventional superlattice ordering in intercalated transition metal dichalcogenide V$_{1/3}$NbS$_2$
本研究发现插层过渡金属硫族化物 V$_{1/3}$NbS$_2$ 可结晶为两种不同超晶格，分别表现出金属性 altermagnetism 和半金属性非共线反铁磁特性，为定制相关材料的磁性与电子行为提供了新途径。
2025-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Composition dependence of bulk properties in the Co-intercalated transition-metal dichalcogenide Co$_{1/3}$TaS$_2$
该研究通过精确控制Co组分，发现Co$_{1/3}$TaS$_2$的体性质对组分高度敏感，x>0.330时形成共面螺旋磁序，导致自发霍尔电导率和弱铁磁矩消失，揭示了组分依赖的物理机制。
2024-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Composition-dependent bulk properties of intercalated transition metal dichalcogenides $Co_{1/3(1\pmδ)}NbS_{2}$
Seoul National University（首尔大学）；Sogang University（西江大学）
研究通过调控钴含量揭示$Co_{1/3(1\pmδ)}NbS_{2}$的体性质，发现拓扑霍尔效应对钴含量敏感，当钴含量超过δ=+4%时完全消失，同时纵向电导和比热容系数均随钴含量变化，揭示了低能电子自由度的调控机制。
2026-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Visualizing Band Offsets and Edge States in Bilayer-Monolayer Transition Metal Dichalcogenides Lateral Heterojunction
半导体异质结构是许多重要器件应用的基本构件。二维半导体的出现为制造异质结构开辟了一个新的领域。由于过渡金属二硫属化物薄膜的带隙具有敏感的层依赖性，因此使用具有不同厚度的相同材料来产生横向异质结是自然的。使用扫描隧道显微镜和光谱，在这里，我们显示了在MoSe 2和WSe 2的双层-单层界面的电子结构的真实空间图像。大多数双层-单层异质结被发现有一个取向的界面，和这样的原子尖锐的异质结的能带排列是I型的定义良好的界面模式，作为一个窄隙量子线。利用这种通常存在的厚度平台作为横向异质结的能力是对基于原子级薄的过渡金属二硫属化物的器件应用的工具集的重要补充，具有容易和灵活实施的优点。
2015-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic materials based on transition-metal dichalcogenides: Potential platform for reversible control of Dzyaloshinskii-Moriya interaction and skyrmion via electric field
探索能够实现电场控制二维磁性的二维多铁性材料已成为自旋电子学的一个新兴课题。利用第一性原理计算，我们证明了非金属双层过渡金属二硫属化合物（TMD）可以作为一个理想的平台，通过插入磁性原子来构建多铁性。此外，我们还发现Co嵌入双层材料MoS 2，Co（MoS 2）2中，具有相反手性的两个能量简并态为基态，这表明在这类材料中可以通过反转电极化的强度来实现电场对拓扑磁性（如Skyrmions）手性的控制.这些发现为电场控制二维多铁性材料的拓扑磁性和内禀磁电耦合铺平了道路。
2022-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Altermagnetic Spin Splitting in an Intercalated Transition Metal Dichalcogenide
University of Central Florida（中佛罗里达大学）；Hiroshima University（广岛大学）；University of Notre Dame（圣母大学）；George Mason University（乔治梅森大学）
本文通过ARPES和DFT研究层状化合物Co1/4TaSe2，证实其奈尔温度178 K的交变磁有序，并在费米面观测到自旋劈裂，为探索交变磁现象提供了新平台。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Visualizing giant ferroelectric gating effects in large-scale WSe$_2$/BiFeO$_3$ heterostructures
基于量子材料（复合氧化物、拓扑绝缘体、过渡金属二硫属化物等）的多层膜使得能够设计出能够彻底改变微电子学和光电子学的器件。然而，包含来自不同家族的量子材料的异质结构仍然很少，尽管它们将极大地拓宽可能的应用范围。在这里，我们展示了来自两个高度多功能家族的化合物的大规模整合：钙钛矿氧化物和过渡金属二硫属化物（TMD）。我们耦合BiFeO $_3$，室温多铁性氧化物，和WSe $_2$，半导体二维材料与光电子学和光子学的潜力。WSe $_2$通过分子束外延生长，并以厘米级转移到BiFeO $_3$膜上。使用角分辨光电子能谱，我们可视化的电子结构的1至3单层的WSe $_2$和证据的巨大的能量转移高达0.75 eV的铁电极化方向诱导的基础BiFeO $_3$。这样一个强大的转变打开了新的视角，在有效地操纵TMD属性的邻近效应。
2022-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Structure of Transition Metal Dichalcogenides PdTe2 and Cu0.05PdTe2 Superconductors Obtained by Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
层状过渡金属硫族化合物是固体物理研究的一块沃土。近年来，各种MX2型过渡金属硫属化合物，如WTe 2、IrTe 2和MoS2，无论是由于发现了新的物理现象或某些极端或奇异的物理性质，还是由于其潜在的应用，都引起了人们的极大关注。PdTe 2是过渡金属二硫属化物类的超导体，并且其Cu嵌入形式（Cu0.05PdTe 2）的超导电性增强。研究PdTe 2及其插层形式的电子结构对于探索新的现象和物理性质以及理解相关的超导电性增强机制具有重要意义。在这里，我们报告系统的高分辨率角分辨光电子能谱（ARPES）研究PdTe 2和Cu 0.05$PdTe 2单晶，结合能带结构计算。首次详细介绍了这些化合物复杂的多带费米面拓扑结构和密集排列的能带结构。通过仔细研究这两个系统的电子结构，我们发现，Cu嵌入PdTe 2的结果在电子掺杂，这导致能带结构向下移动了近16 meV的Cu 0.05 PdTe 2。我们的研究结果为进一步探索和研究PdTe 2及相关超导体奠定了基础。
2015-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intercalation of metal into transition metal dichalcogenides in molten salts
提出一种熔盐中化学剪刀介导的金属嵌入方法，实现多种金属向不同 TMDCs 主体的嵌入，并揭示其结构调控与功函数相关机理。
2023-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic ground states of a model for (TM)Nb$_3$S$_6$, TM=Co, Fe, Ni
过渡金属插层的二硫属化物CoNb $_3$ S $_6$是一种三角形反铁磁体，最近被证明在低于Néel温度下表现出大的反常霍尔效应（AHE），即使对外场的响应非常小。这表明，有一个有趣的磁性结构，与电子结构相互作用，产生AHE，因为共线反铁磁体不能表现出非零的AHE。我们提出了一个磁性过渡金属插层二硫属化合物的模型，并研究了它的基态作为相互作用参数的函数。该模型表现出平面自旋螺旋，非平面自旋螺旋，和一个特定的非共面所谓的$3q$状态之间的过渡。后一种状态必须表现出非零的AHE，而自旋螺旋则没有。
2022-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Dzyaloshinskii-Moriya interactions and magnetic texture in the Fe films deposited on transition-metal dichalcogenides
采用第一性原理密度泛函方法研究了二维过渡金属二硫属化合物（TMDC）材料的磁性，即Fe插层的体相Fe $_{1/4}$ TaS $_2$化合物和沉积Fe膜的TMDC单层材料.改变由TMDC单层上的Fe覆盖层组成的系统的结构和组成导致其物理性质的相当大的变化。对于所考虑的系统的Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）的相互作用已被确定，并用于随后的调查，他们的磁结构使用蒙特卡罗模拟。在这些材料中的一些中已经获得了相当强的DM相互作用以及大的$D/J$比率，这可以导致形成随所施加的外部磁场的强度而变化的skyrmionic结构。
2015-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Intercalation in 2H-TaSe 2 for modulation of electronic properties and electrochemical energy storage
本研究探讨了通过锂、钠、钾插层 2H-TaSe 2 调制其电子与电化学储能特性，发现插层诱导出 1 eV 带隙，并通过动力学平均场理论揭示了多轨道电子关联的重要性。
2023-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Decoupling Molybdenum Disulfide from its Substrate by Cesium Intercalation
层状过渡金属二硫属化物中的碱金属原子的嵌入是通向新一代电池的可能途径。它也是一种诱导结构相变的方法，从而授权在这类材料中实现光开关和电开关。插层过程主要是在三维二硫属化合物薄膜中进行研究。在这里，我们解决的情况下，单层的二硫化钼（MoS $_2$），沉积在金基板上，并插入铯（Cs）在超净条件下（真空）。我们发现，插层从它的基板的MoS $_2$。我们揭示了从Cs到MoS $_2$的电子转移，价带最大值能量的相对变化，以及由插入Cs层中的结构无序引起的电子无序。此外，我们发现了一个异常的晶格膨胀的MoS $_2$，我们涉及到直接附近的Cs。插层是热激活的，脱层的逆过程也是如此。我们的工作打开了一个微观的理解过程中的相关性在几个可能的未来技术的路线，并显示了一种方法来操纵二维dichalcogenides的属性的“下盖”功能化。
2020-06-10 cond-mat.mtrl-sci
The dynamics of copper intercalated molybdenum ditelluride
层状过渡金属二硫属化物是纳米电子和能源应用中的关键材料。需要建立预测模型来了解它们的生长、热机械性能以及与金属的相互作用，以加速将它们纳入商业产品。原子间相互作用势使得能够在器件水平上进行大规模的原子模拟，超出了第一原理方法的应用范围。我们提出了一个ReaxFF反应力场来描述二碲化钼及其与铜的相互作用。我们优化了力场参数，以描述层状MoTe 2在不同阶段的性能，嵌入的Cu原子和簇在其范德华间隙，包括能量，电荷和机械性能的适当描述。训练集由从密度泛函理论计算的第一原理计算的广泛集合组成。我们使用力场来研究单层MoTe 2在Cu（111）表面上的粘附，结果与密度泛函理论吻合得很好，即使这样的结构不是训练集的一部分。我们通过分子动力学模拟表征了Cu离子在外加电场作用下嵌入MoTe 2的迁移率。结果表明，在约0.4 V/A的电场的漂移速度的显着增加，并与铜离子浓度的迁移率增加。
2016-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Enhancing Multifunctionalities of Transition Metal Dichalcogenide Monolayers via Intercalation of Molecules and Ions
过渡金属二硫属化物（TMDC）单分子膜是一种卓越的多功能材料，具有开发各种新型器件的潜力。然而，观察到的功能往往达不到预期，这阻碍了设备的发展。在这里，我们证明了TMDC单层的光学，催化和热功能都可以大大提高了高达几个数量级的水分子或小阳离子（H+和Li+）之间的单层和底层基板的嵌入。相反，吸附在单层顶部的相同分子或阳离子显示出可忽略的影响。我们还发现了两个主要的作用，插层物种的增强：掺杂的单分子膜和修改的单分子膜与基板的相互作用。这一结果为利用分子或离子的插入来增强TMDC单分子膜的功能性提供了一种通用而方便的策略。
2017-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Designation of Intra-layer and Intercalated High Entropy Quasi-2D Compounds
在这里，我们设计了两个很有前途的计划，实现高熵结构的一系列准二维化合物，过渡金属二硫属化物（TMDC）。在层内高熵计划中，在MX2板片中获得了具有高熵结构的（HEM）X2化合物，这里HEM是指高熵金属，例如TiZrNbMoTa。在富Mo的HEMX 2中发现了Tc~7.4 K的超导电性。另一方面，在插层方案中，我们将HEM原子（FeCoCrNiMn）插入到MX2片层之间，得到了一系列（HEM）xMX 2化合物，x在0~0.5之间，其中HEM主要由3d过渡金属元素组成，如FeCoCrNiMn。随着多组元磁性原子的引入，产生了具有强二维特性的铁磁自旋玻璃态。通过调节x含量，在高熵插层中观察到3种2：1*1三角晶格和2种超晶格：\sqrt 3* \sqrt 3和\sqrt 3*2，分别在x=0.333和x>0.5时观察到。同时，二维高熵磁平面中的自旋阻挫随着\sqrt 3* \sqrt 3相的发展而增强，当转变为\sqrt 3*2相时显著减小.我们所发现的高熵TMDCs和二维高熵结构具有在低维高熵结构中发现新物理和应用的巨大潜力。
2021-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Magnetism in Self-intercalated Cr1+δTe2 Epitaxial Films
磁性过渡金属二硫属化物（TMD）薄膜最近出现作为有前途的候选人托管新的磁相相关的下一代自旋电子器件。然而，在这样的膜中，仍有待实现对磁化取向或各向异性及其热稳定性（其特征在于居里温度（Tc））的系统控制。在这里，我们提出了自插层外延Cr 1 +δ Te 2薄膜作为一个平台，实现系统的/平滑的磁剪裁在TMD薄膜。利用分子束外延（MBE）技术，在保持NiAs型晶体结构的同时，实现了Cr_（1 +δ）Te_（2+）薄膜的外延生长。随着δ的增加，在160 ~ 350 K温度范围内，Tc单调增加，在固定膜厚下，磁各向异性从面外易磁化轴向面内易磁化轴旋转。传统的偶极和轨道矩项的贡献不足以解释所观察到的δ的磁性行为的演变。相反，从头计算表明，与δ的反铁磁相互作用的出现，以及它与传统铁磁性的相互作用，可能在观察到的趋势中发挥关键作用。据我们所知，这构成了第一个演示的可调Tc和磁各向异性在室温下的TMD薄膜，并铺平了道路，工程新的磁相自旋电子应用。
2020-08-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
V$_5$S$_8$: a Kondo lattice based on intercalation of van der Waals layered transition metal dichalcogenide
自从石墨烯被发现以来，大量的二维（2D）材料已经浮出水面。它们的电子性质通常可以很好地理解，而不考虑电子之间的相关性。另一方面，强电子关联已知会产生各种奇异性质和新的量子相，例如高温超导性、重费米子和量子自旋液体。对这些现象的研究一直是凝聚态物理的主要焦点之一。有强烈的动机将电子相关性引入2D材料。通过插入范德华层状化合物VS $_2$，我们发现了近藤晶格的出现，一个广泛研究的强关联系统，通过磁，比热，电和热电输运研究。特别是，一个非常大的索末菲系数，440 mJ $\cdot$ K $^{-2}\cdot$ mol $^{-1}$，表明一个强的电子相关。所获得的Kadowaki-Woods比率，$2.7\times 10^{-6}$ $μΩ\cdot$ cm $\cdot$ mol $^2\cdot$ K $^2\cdot$ mJ $^{-2}$，也支持强的电子-电子相互作用。电阻率和热电势的温度依赖性证实了近藤晶格图像。插层化合物是$d$电子近藤晶格的少数几个罕见的例子之一。进一步证明了近藤物理在超薄膜中的存在性.因此，这项工作展示了在2D材料中产生强相关性的途径。
2018-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Prevalence of oxygen defects in an in-plane anisotropic transition metal dichalcogenide
半导体中的原子尺度缺陷使其技术应用和实现新的量子态成为可能。使用扫描隧道显微镜和光谱补充从头计算，我们确定的各向异性范德华层状半导体ReS $_2$中的缺陷的性质。我们展示了平面内的各向异性的晶格直接可视化链的原子形成钻石形的集群。利用扫描隧道能谱，我们测量了半导体能隙的态密度。我们揭示了晶格缺陷的存在，并通过比较它们的地形和光谱签名与从头计算，我们确定它们的起源为氧原子吸收在晶格点缺陷网站。这些结果为半导体过渡金属二硫属化物提供了一个原子尺度的视角，为理解和设计它们的特性铺平了道路。
2020-10-09 cond-mat.mtrl-sci
High-entropy van der Waals materials formed from mixed metal dichalcogenides, halides and phosphorus trisulfides
高熵合金中的电荷、自旋和成分自由度赋予了它可调的价态和自旋态、无限的组合和优异的力学性能。同时，范德瓦尔斯材料中的堆叠、夹层和角度自由度使其具有特殊的特性和技术应用。将这两种不同的物质类别结合起来，同时保持它们的优点，这将是诱人的。基于这种启发式思维，我们设计和探索了一系列新的材料（即，二硫属化合物、卤化物和三硫化磷）具有多种金属组成和本征层状结构，被称为高熵范德华材料。在这类材料中，可以有效地获得具有均匀元素分布的毫米级单晶，并且容易剥离或插入。各种各样的物理性质，如超导性，磁有序性，金属-绝缘体转变和耐腐蚀性已被开发。基于高熵范德华材料概念的进一步研究将丰富具有有趣性质和实际应用的新系统的高通量设计。
2021-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Disentangling Electronic, Lattice and Spin Dynamics in the Chiral Helimagnet Cr1/3NbS2
我们研究了六方手性螺旋磁链$Cr_{1/3}NbS_{2}$在螺旋磁有序温度以上和以下的静态和超快磁光响应。确认了晶体学ab-平面内包含的磁性易平面的存在，而简并光学泵浦-探测实验揭示了母体，$NbS_{2}$和Cr-插层化合物之间的动态显着差异。时间分辨的磁光克尔效应测量显示了一个两步退磁过程，其中初始的亚ps弛豫和随后的积累（$τ> 50$ ps）在退磁动态标度类似于增加泵注量。尽管少数自旋通道的部分间隙的理论证据，提示可能的半金属性在$Cr_{1/3}NbS_{2}$，这样一个长期的退磁动态可能是由于自旋晶格弛豫，而不是少数状态的阻塞。然而，在$Cr_{1/3}NbS_{2}$与其他3d插入过渡金属二硫属化物的两步退磁过程的比较揭示了一个行为，这是出乎意料的从传统的自旋-晶格弛豫，并可能归因于在这种材料系统中的巡回电子的局部时刻的复杂的相互作用。
2021-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Imaging lattice reconstruction in homobilayers and heterobilayers of transition metal dichalcogenides
该研究将扫描电子显微镜中的二次电子成像技术用于可视化过渡金属硫族化物垂直双层中的特定堆叠对齐畴，识别了WSe$_2$同质双层和MoSe$_2$-WSe$_2$异质双层的不同晶体实现，并证明了堆叠组装双层中普遍存在的晶格重构，为范德华扭曲电子学提供了新手段。
2023-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Visualizing intercalation effects in 2D materials using AFM based techniques
本文利用基于AFM的技术可视化二维材料中的插层效应，揭示了插层引起的结构和电子性质变化，为定制二维材料性质提供见解。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field-induced FM-AFM metamagnetic transition and strong negative magnetoresistance in Mn$_{1/4}$NbS$_2$ under pressure
过渡金属二硫属化物（TMDC）以其高化学稳定性和在层之间结合广泛的磁性物质的可能性而脱颖而出。三维元素嵌入材料中的传导电子行为与材料的磁性密切相关，并可被外加磁场敏感地控制。在这里，我们研究的磁输运性能的NbS $_2$插入Mn，Mn $_{1/4}$ NbS $_2$，展示了一个复杂的行为的磁电阻和普通和异常的霍尔磁阻。应用压力作为调谐参数导致Mn $_{1/4}$ NbS $_2$的磁输运性质的急剧变化，表现出大的负磁阻高达$65 \%$在7.1 GPa。第一性原理电子结构计算表明，压力诱导铁磁到反铁磁状态的转变。对Mn $_{1/4}$ NbS $_2$的有限温度磁性质的理论计算表明，大的负磁电阻是由场诱导的变磁性铁磁-反铁磁转变引起的.这些结果启发了基于具有良好可控变磁转变的插层TMDC的自旋电子应用材料的开发。
2020-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Superconducting Sn-Intercalated TaSe$_2$: Structural Diversity Obscured by Routine Characterization Techniques
以Sn插层TaSe$_2$为模型，利用SCXRD和STEM揭示了常规表征技术难以察觉的结构多样性，发现三种新结构类型及局部堆叠差异，表明研究范德华层状化合物需采用高分辨率结构表征。
2025-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Visualizing Orbital Content of Electronic Bands in Anisotropic 2D Semiconducting ReSe$_{2}$
层状材料的许多性质随着它们从其块体形式减薄到单层而改变，其中实例包括2H半导体过渡金属二硫属化物中的间接到直接带隙转变以及后过渡金属单硫属化物和黑磷中的价带结构的厚度依赖性变化。在这里，我们使用角分辨光电子能谱研究单层ReSe $_{2}$的电子能带结构，一个扭曲的1T结构和面内各向异性的半导体。通过改变入射光子的偏振，我们表明，ReSe $_{2}$，在对比的2H材料，面外过渡金属$d_{z^{2}}$和硫属元素$p_{z}$轨道不显着贡献的顶部的价带，这解释了报告的弱变化，在这种化合物的电子结构作为层数的函数。我们估计的带隙为1.7 eV的原始ReSe $_{2}$使用扫描隧道光谱和探索的间隙后，表面掺杂钾的影响。估计在完全掺杂的情况下的间隙的下限为1.4 eV，这表明掺杂依赖的多体效应显着影响ReSe $_{2}$的电子性质。我们的研究结果，支持密度泛函理论计算，提供深入了解背后的偏振相关的光学性质的机制，并突出它们之间的二维晶体。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Complex Magnetic Phases and Unconventional Skyrmion Thermodynamics in Magnetically Intercalated Cr$_{1+x}$Te$_2$Compounds
University of Missouri（密苏里大学）；University of Arkansas（阿肯色大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本研究通过多种实验手段揭示了磁插层Cr$_{1+x}$Te$_2$中丰富的磁相图，包括Néel型斯格明子相，并展示了化学插层对TMDs磁相互作用和相行为的深刻重塑作用。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two dimensional crystals in three dimensions: electronic decoupling of single-layered platelets in colloidal nanoparticles
二维晶体，单层层状材料，通常显示出光电应用所需的独特特性，如较大的直接带隙，谷和自旋轨道效应。由于原子级薄，材料量少是光物理和光化学应用中的瓶颈。在这里，我们提出了形成堆叠的二维晶体插入小的表面活性剂分子。我们表明，使用第一性原理计算，已经很短的表面活性剂甲胺电子的层。我们证明了间接直接带隙过渡特性的第6族过渡金属dichalcogenides实验通过观察乙氧基插层的WSe2和MoSe2的多层纳米粒子的横向尺寸约为10 nm及以上的出现一个强大的光致发光信号。所提出的混合材料提供了最高的可能密度的二维晶体与典型的单层的电子性能。表面活性剂的化学势的变化允许微调的电子性质和潜在的消除缺陷引起的陷阱状态。
2018-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Cu Intercalation-stabilized 1T'-MoS2 with Electrical Insulating Behavior
本工作将 Cu 插层至高结晶度且热稳定性达约 300 °C 的 1T' MoS2 中，首次确定 Cu 占据与 Mo 位点对齐的部分四面体间隙，所得材料表现出电阻温度系数达 -4 ~ -2 % K-1 的绝缘跳跃输运行为，拓宽了人工插层结构库并促进了层状材料的结构设计与性质调控。
2025-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Direct evidence for two-gap superconductivity in hydrogen-intercalated titanium diselenide
本研究通过磁输运、点接触谱和扫描隧道谱实验，首次为H插层TiSe$_2$超导体提供了双能隙结构的直接证据。
2025-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intercalation-induced states at the Fermi level and the coupling of intercalated magnetic ions to conducting layers in Ni$_{1/3}$NbS$_2$
本研究利用角分辨光电子能谱和{\it ab initio}计算，揭示了Ni$_{1/3}$NbS$_2$中NbS$_2$导带与Ni 3$d$轨道的对称性强制杂化机制，并发现了未被理论预测的$β$特征，阐明了插层对宿主电子结构的调控作用。
2024-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Three-dimensional Ising superconductors designed via inversion-symmetry breaking in intercalated NbSe$_2$ and NbTe$_2$
Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Nanjing University（南京大学）
该研究通过插层破坏反演对称性，设计出4种三维伊辛超导体，其面内上临界场可达泡利极限的4-7倍，确立了插层作为对称性工程策略的潜力。
2026-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Signature of topological band crossing in ferromagnetic Cr1/3NbSe2 epitaxial thin film
在插层过渡金属二硫属化合物（I-TMDC）中，过渡金属插层引入了磁相，在某些情况下会引起拓扑带交叉。然而，拓扑性质的证据仍然难以捉摸，在这样的材料。在这里，我们采用角分辨光电子能谱揭示的能带结构外延生长的铁磁Cr 1/3 NbSe 2。Weyl交叉的实验证据表明Cr 1/3 NbSe 2是拓扑铁磁体。这项工作突出了I-TMDC作为低维系统中磁性和拓扑物理相互作用的平台。
2022-10-30 cond-mat.mtrl-sci
An emergence of chiral helimagnetism or ferromagnetism governed by Cr intercalation in a dichalcogenide CrNb$_{3}$S$_{6}$
本文通过系统调控Cr插层量x（0.89–1.03）生长CrₓNb₃S₆单晶，发现x=0.98–1.03的窄区间内出现手性磁孤子晶格行为，最高Tc达133 K，揭示插层量及T位缺陷对磁性质的关键影响。
2022-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Presence of a chiral soliton lattice in the chiral helimagnet MnTa$_{3}$S$_{6}$
通过 SANS 与磁化测量研究 MnTa$_3$S$_6$ 单晶，证实其手性螺旋磁序及 CSL 相，并指出零场可调孤子数在存储器件中的潜力。
2023-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Structural Evolution during Reversible Halogen Intercalation into WTe2: Commensurate-Incommensurate WTe2I and Multistage WTe2Brx (x = 0.5, 1.0 and 1.25)
Department of Materials, Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学核科学与物理工程学院材料系）
研究揭示了WTe2中可逆卤素插入的结构演化，发现溴和碘插入相在不同空间群下的结构特征及电子性质。
2026-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The electronic structure formation of CuxTiSe2 in a wide range (0.04 < x < 0.8) of copper concentration
本文用X射线光电子能谱、共振光电子能谱和X射线吸收谱研究了铜插层钛二硫属化合物的电子结构。随着Cu浓度的增加，Ti 2p和Se 3d芯能级谱出现负能移，Ti 2p吸收谱中的光子能量也相应降低，这种现象与Cu浓度的增加有关。铜原子与TiSe 2形成共价化学键时，由于动态电荷转移，相应的原子壳层产生屏蔽效应，矩阵
2015-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall induced topological Hall effect in the chiral-lattice ferromagnet Fe$_x$TaS$_2$
本研究在层状铁磁体Fe$_x$TaS$_2$中通过调控Fe插层水平，实现了由磁畴壁驱动的大且可调的拓扑霍尔效应，为层状磁性材料中的电磁响应调控提供了新途径。
2025-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Multi-Q Order in CoxTaS2
本研究利用磁光探针揭示了Co$_x$TaS$_2$中AHE活跃相为各向异性(2+1)Q态，发现其标量自旋手性是AHE机制，扩展了多Q磁性相分类。
2025-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of electronic structure on Transition Metal doped Titanium Disulfide by angle-resolved photoemission spectroscopy study
利用可调谐偏振同步辐射角分辨光电子能谱学系统地研究了过渡金属插层二硫化钛化合物Fe $_x$ TiS $_2$（$0\leq x\leq0.33$）的结构性质和电学结构。研究了插层对主体材料$Γ, L$两个高对称点附近能带和态密度的影响。从Fe原子到二硫属化物层的电荷转移导致Ti 3d衍生电子袋的移动。在$\sim500$ meV和费米能级附近观察到两个杂化态。Fe $3d$、Ti $3d$和S $3p$态之间的杂化对于理解Fe $_x$ TiS $_2$体系的物理性质是非常重要的。
2010-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Itinerant A-type Antiferromagnetic Order in Co$_{0.25}$TaSe$_2$
本文研究了Co插层TaSe$_2$形成的Co$_{0.25}$TaSe$_2$，发现其在173 K以下形成A型反铁磁序，磁矩沿c轴排列且有序磁矩为1.35 $μ_B$，并揭示了ab面内存在微弱铁磁分量。
2024-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Large antiferromagnetic fluctuation enhancement of the thermopower at a critical doping in magnetic semimetal Cr1+dTe2
Cr 1 + dTe 2是一种自插层过渡金属二硫属化物，在其半金属能带结构中具有可调的电子填充和磁性。最近的角分辨光电子能谱（ARPES）的研究揭示了一个系统的移动，在这种半金属能带结构相对于化学势增加铬掺杂。本报告提出了温度和磁场依赖性的纵向热电势Sxx为不同的Cr 1 + dTe 2组合物。我们发现，随着掺杂的增加，Sxx的符号从正到负的变化在d ~ 0.5的临界掺杂水平。这种观察到的掺杂依赖的趋势，在热电势是一致的半金属能带结构从ARPES的演变。重要的是，在d~0.5附近也观察到热电响应的异常增强。结合磁测量和ARPES测量的信息，揭示了磁性半金属Cr 1 + dTe 2中存在掺杂水平dc（~0.5）的临界性质，其中反铁磁涨落和近费米能赝能隙的形成在增强热电能量转换中起着潜在的重要作用。
2022-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman spectroscopic evidence for linearly dispersed nodes and magnetic ordering in the topological semimetal V$_{1/3}$NbS$_2$
本研究通过偏振分辨拉曼散射，在V$_{1/3}$NbS$_2$中探测到Weyl节点内电子跃迁的线性连续谱和15 meV处的双磁振子激发，结合理论计算证实了其共线反铁磁Weyl半金属态。
2025-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Weak Kondo Effect and Angle Dependent Magnetoresistance in Layered Antiferromagnetic V$_5$S$_8$ Single Crystal
本研究在层状反铁磁V$_5$S$_8$单晶中观测到弱近藤效应，揭示其源于27 K奈耳温度以下插层V原子的反铁磁交换作用，同时发现该材料反铁磁态下强磁各向异性及角度依赖磁电阻的高度各向异性特征。
2023-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning the critical Li intercalation concentrations for MoX$_2$ bilayer phase transitions
已知过渡金属二硫属化物（TMD），例如MoS $_2$，在Li嵌入时经历结构相变以及电子电导率的变化。这些性质使它们成为可用于电化学器件的电荷可调离子插入材料的候选者。在这项工作中，我们研究了H和T $^\prime$ Li插入MoX $_2$双层膜的相稳定性和电子结构，其中X=S，Se或Te。使用第一性原理计算结合经典和机器学习建模方法，我们发现，H相是更稳定的低Li浓度的所有X，和T $^\prime\to$ H转变发生的临界Li浓度随着X的质量增加而降低。此外，随着硫族元素原子X的原子质量的增加，两相的相对自由能对Li插入变得不那么敏感。虽然在低浓度下电子电导率随着离子浓度的增加而增加，但我们没有观察到从H到T $^\prime$的相变处的（正）电导率跳跃。
2021-07-27 cond-mat.mtrl-sci
