亚稳相二硫化钼晶体和二维纳米片的拓扑化学反应制备及物性探索

基本信息
批准号:21801247
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:赵伟
学科分类:
依托单位:中国科学院上海硅酸盐研究所
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:车相立,潘杰,王东,方裕强,周晓文,冒源吕
关键词:
物性探索亚稳相二硫化钼拓扑化学反应结构解析
结项摘要

The 2H molybdenum disulfide (MoS2), as a stable hexagonal phase, has been one of the most studied graphene-like layered transition metal dichalcogenides. In the recent years, metastable MoS2 including 1T, 1T’, 1T’’, and 1T’’’ phases, has attracted considerate interests in the research area of both condensed physics and material science. Different from the edge-sharing [MoS6] trigonal prisms in the 2H MoS2 phase, these metastable phases are composed of the edge-sharing [MoS6] octahedra, which endows them with unique crystal structures and band structures. However, the controlled synthesis of pure metastable phases either in the form of bulk crystals or two-dimensional nanosheets remains a big challenge; the accurate crystal structures of various metastable polytypes are unclear, and the exploration of intrinsic physical properties is rare. In this proposal, based on structural similarity, we aim to develop a low-temperature strategy to prepare pure metastable phases of MoS2 via topochemical reaction. In our protocol, ternary alkali metal ions intercalated AxMoS2(A = Li, Na, K, Cs; x = 0-1)cystals are used as the precursors, which are subjected to ion deintercalation to obtain pure metastable crystals and two-dimensional nanosheets. The structural refinement is performed to determine the crystal structure and unit cells, followed by the study of intrinsic physical properties, including electrical conductivity, magnetic property, light absorption and so on. Then the correlations between intrinsic physical properties and crystal structure, band structure, microstructure and dimension are preliminarily discussed.

2H相二硫化钼(MoS2)是研究最为广泛的类石墨层状过渡金属硫族化合物之一。近年来,由于具有独特的晶体结构和能带结构,[MoS6]八面体配位的亚稳相MoS2(1T、1T’、1T’’和1T’’’相等)逐渐成为了凝聚态物理和材料科学研究的热点。但是,当前纯亚稳相块体和二维纳米片的可控制备依然是难题,多个亚稳相的精确晶体结构未知,本征物理性质也研究的较少。本项目从晶体结构相似性出发,拟基于拓扑化学反应原理开发亚稳相MoS2的低温合成方法,即利用三元AxMoS2(A = Li, Na, K, Cs; x = 0-1)晶体的碱金属离子脱嵌制备纯亚稳相MoS2晶体和二维纳米片。本项目还将进行亚稳相MoS2晶体结构解析及能带结构计算,并探索本征物理性质,如电学性质,磁学性质和光学特性等,初步探讨亚稳相MoS2的基本物性与晶体结构、能带结构、微结构和维度的关系。

项目摘要

2H相二硫化钼(2H-MoS2)是研究最为广泛的类石墨层状过渡金属硫族化合物之一。近年来,[MoS6]八面体配位的亚稳相MoS2由于具有独特的晶体结构和能带结构,是当前凝聚态物理和材料科学的前沿研究课题。但是,纯亚稳相块体和二维纳米片的可控制备依然是难题,多个亚稳相的精确晶体结构未知,本征物理性质也研究的较少。针对上述问题,本项目从亚稳相晶体精准合成、结构解析和物性探索等方面开展了系统性研究,取得了如下研究成果:1、提出了低温拓扑化学反应原理的合成新思路,设计了从相似[MX6]八面体结构单元的三元AMX2(A为碱金属;M为Mo、W;X为S、Se)向亚稳相1T'-MX2演化的反应路径,实现了1T'-MX2纯相的低温制备。2、通过调控Ax(H2O)yMoS2的碱金属离子脱嵌过程,实现了不同物相亚稳相MoS2晶体的可控合成,确定了单晶结构,揭示了物相选择性合成的生长规律。3、首次发现了Mo-Mo成键、[MoS6]扭曲八面体配位的新型超导体亚稳相1T'-MoS2;首次发现了Mo-Mo三聚成键、[MoS6]扭曲八面体配位的新型半导体亚稳相1T'''-MoS2及其二阶非线性光学效应;揭示了具有[MoS6]八面体构型的亚稳相MoS2的晶体结构-电子结构-物理性质的关系。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022
3

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

DOI:10.3969/j.issn.1674-0858.2020.04.30
发表时间:2020
4

资源型地区产业结构调整对水资源利用效率影响的实证分析—来自中国10个资源型省份的经验证据

资源型地区产业结构调整对水资源利用效率影响的实证分析—来自中国10个资源型省份的经验证据

DOI:10.12202/j.0476-0301.2020285
发表时间:2021
5

环形绕组无刷直流电机负载换向的解析模型

环形绕组无刷直流电机负载换向的解析模型

DOI:
发表时间:2017

赵伟的其他基金

批准号:31000407
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51808250
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51805285
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41807309
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:90505004
批准年份:2005
资助金额:33.00
项目类别:重大研究计划
批准号:41771409
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81760813
批准年份:2017
资助金额:33.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:70703020
批准年份:2007
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701464
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61074162
批准年份:2010
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:61672409
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:21774071
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31200075
批准年份:2012
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81301495
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51904311
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31870866
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51377088
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:61876145
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31370017
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41401425
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51808382
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31200287
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81260346
批准年份:2012
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:19982004
批准年份:1999
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:61801357
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51808001
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000350
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21703109
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31271977
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:31800550
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61702006
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31772034
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31100111
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81373121
批准年份:2013
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:31570867
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31000829
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

拓扑绝缘体二维纳米材料的可控制备与物性研究

批准号:11104003
批准年份:2011
负责人:李辉
学科分类:A2004
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
2

二维硼的生长和物性探索

批准号:11674366
批准年份:2016
负责人:陈岚
学科分类:A2001
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
3

二维原子晶体热电材料的制备、物性及纳电子器件研究

批准号:61674170
批准年份:2016
负责人:鲍丽宏
学科分类:F0405
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
4

碳纳米管网络型功能复合材料的制备科学和物性探索

批准号:90606008
批准年份:2006
负责人:成会明
学科分类:E0203
资助金额:120.00
项目类别:重大研究计划