来源:Nano Research Energy 发布时间:2023/9/7 10:28:15
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Nano Res. Energy | 南京大学朱嘉教授:压力下的奇妙演变——二维材料物性调控新手段

2023年6月14日,南京大学朱嘉教授在清华大学主办的高起点新刊Nano Research Energy上发表题为“Property modulations of two-dimensional materials under compression”的最新综述文章。

二维材料因其丰富和独特的物理化学性质引起了广泛的研究兴趣。在该类材料中,面内由原子通过共价键连接组成,而层间由弱范德华力维持相邻两层之间的相互作用。二维材料的性能与层间电子相互作用和自旋轨道耦合密切相关,层间相互作用的有效调控是调节二维材料物理化学性质的一种有效手段。在不引入其它影响因素条件下,施加压力可以改变二维材料的层间相互作用和电子密度,从而调节晶体结构和能带结构,甚至诱发相变,因此,压力可以有效调节二维材料的物理化学性质并拓展其应用。

图1. 压力诱导的二维材料物理化学性质调控。

在这篇综述中,朱嘉教授团队总结了压力诱导下二维材料性能调控的作用机制与最新进展,并阐述了其在能源领域的应用前景。在压力作用下,相比于共价键或离子键构成的三维材料,二维材料由于相对较弱的层间范德华力作用,可以更有效地被压缩,从而实现调控其层间相互作用。因此,施加高压可以有效地调节二维材料的晶体结构与能带结构,进一步实现对其光学、电学、热学和磁学等相关性能的调控,从而构建性能调控与压力之间的作用关联。并且,这些性能调控可以在能量输运和转换等相关应用中进一步体现,例如超导材料、热电材料、光电转换材料等等,扩大了二维材料在能源转换领域的应用前景。此外,作为一种新的调控手段,高压科学的引入有望为二维材料的研究开辟新的途径,为各种应用拓展提供更多的可能性。

论文信息:

Wu Z, Wang Y, Dou Y, et al. Property modulations of two-dimensional materials under compression. Nano Research Energy, 2023, https://doi.org/10.26599/NRE.2023.9120080

DOI:10.26599/NRE.2023.9120080

Nano Research Energy 是Nano Research姊妹刊,(ISSN: 2791-0091; e-ISSN: 2790-8119; 官网: https://www.sciopen.com/journal/2790-8119)于2022年6月创刊,由清华大学曲良体教授和香港城市大学支春义教授共同担任主编。Nano Research Energy是一本国际化的多学科交叉,全英文开放获取期刊,聚焦纳米材料和纳米科学技术在新型能源相关领域的前沿研究与应用,对标国际顶级能源期刊,致力于发表高水平的原创性研究和综述类论文,已入选2022年度中国科技期刊卓越行动计划——高起点新刊项目。2025年之前免收APC费用,欢迎各位老师踊跃投稿。

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