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复旦大学揭示少层黑磷的光学特性—新闻—科学

发布时间:2017-12-04 阅读:

  复旦大学揭示少量黑磷的光学特性 - 新闻 - 科学网

  (新华社黄鑫)复旦大学教授阎虎根研究小组采用改进的机械剥离法,制备出比较大面积(400×10000平方微米)的少量黑磷层,并对其红外光谱表征,体系,深入研究进展的黑色能带结构由2层到15层(厚度为1〜8nm)随层数变化,并成功实现了带应力的调节。最近,有关的研究发表在“自然通讯”上。据悉,这项工作是世界上第一次对低浓度黑磷进行红外光谱表征。

  理论计算表明,无论多少层黑磷是直接带隙半导体,随着层数的变化,黑磷的带隙可以在很宽的范围内调整。当黑磷从块体材料变薄到单层时,带隙覆盖了从可见到中红外的光谱区域,以填充石墨烯(零带隙)和过渡金属硫化物(可见/近红外带隙) 。

  结果表明,红外光谱法可以准确,方便地通过无损测量方法确定黑磷层数和晶体取向。此外,该组还通过施加单轴应力来调节黑磷的能带结构。以6层黑磷为例,1%的单轴应力可使带隙改变23%。这表明黑磷在压力传感领域具有广阔的应用前景。

  与此同时,研究人员也观察到理论上禁止较少层状黑磷的红外转变。虽然这些转变是微弱的,但它们仍然提供许多关于能带结构的重要信息,例如导带的不对称性和价带的流动性质。

  专家表示,研究成果为红外探测器,调制器和应力传感器应用低浓度黑磷奠定了基础,揭示了中长波红外探测器行业黑磷的巨大潜力。

  “中国科学”(2017-01-11第4版综合)

关键词: 自然科学