硒化鉍Bi2Se3的價值

拓?fù)浣^緣體是一種近幾年被發(fā)現(xiàn)的新型量子物質(zhì)態(tài)，在能量無耗傳輸、自旋電子學(xué)以及量子計算機(jī)等方面有著很大的應(yīng)用前景。除了奇異的不受缺陷和非磁性雜質(zhì)散射的拓?fù)浔砻鎽B(tài)外，在拓?fù)浣^緣體中引入一個螺旋位錯的線缺陷，還可能會產(chǎn)生一對拓?fù)浔Ｗo(hù)的一維螺旋態(tài)，從而創(chuàng)造一條完美的導(dǎo)電通道。類石墨烯層狀結(jié)構(gòu)的硒化鉍Bi2Se3因其簡單的能帶結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)大于室溫的能量漲落體帶隙，被認(rèn)為是最有前景的拓?fù)浣^緣體材料之一。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室和化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院曾杰教授課題組基于特色的可控制備手段，從晶體生長的動力學(xué)理論出發(fā)，通過將反應(yīng)體系維持在極低的過飽和條件下，使硒化鉍在成核過程中產(chǎn)生螺旋位錯的缺陷，從而誘導(dǎo)層狀材料進(jìn)行雙向的螺旋生長，打破硒化鉍本征的晶體生長模式。此外，研究人員還通過對螺旋生長速度的控制，合成出不同發(fā)展程度的螺旋結(jié)構(gòu)，從中闡明了二維層狀材料的螺旋生長機(jī)理。這項研究為實現(xiàn)一維拓?fù)渎菪龖B(tài)提供了材料基礎(chǔ)，有助于促進(jìn)硒化鉍在拓?fù)浣^緣體、熱電以及催化等方面的新發(fā)展。此外，探索螺旋生長的方式對于合成其他二維層狀材料的螺旋結(jié)構(gòu)，從而調(diào)制材料的物理性能也有重要的指導(dǎo)意義。
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