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潘明虎教授團隊在二維超導材料領域取得重要進展
發布時間:2019-04-22

4月17日,纳米材料科学权威期刊《Nano Letters》在线发表了我院潘明虎教授团队题为《CVD方法生长的Mo终端Mo2C薄片中的层堆叠、缺陷及强健超导电性的研究》(Layer-stacking, defects and robust superconductivity on Mo-terminated surface of ultrathin Mo2C flakes grown by CVD)的研究论文。在本研究工作中,该团队采用扫描隧道显微镜/隧道谱(STM/S)技术对二维(2D)超导材料α-Mo2C薄片的晶体结构和电学特性进行了系统的研究。我院2015级博士生张宗源为论文第一作者,博士生Habakubaho Gedeon和程正旺博士後为论文共同第一作者,样品制备主要由中科院金属研究所徐川等人完成。潘明虎教授和中科院金属所的任文才教授为论文共同通讯作者。

 

 

二维超导材料一直是凝聚态物理研究领域的热点问题。最近,中科院金属研究所的任文才教授等人用化学气相沉积(CVD)的方法合成了大尺寸高质量的2D α-Mo2C晶體,這爲人們研究二維超導的機理提供了一個理想的材料平台。在輸運實驗中,此類材料表現出了“二維超導電性”、“負磁阻”和“2D到1D”超導渦旋態的轉變等奇異現象。

 

我院潘明虎教授与中科院金属研究所的任文才教授展开合作,首次对直接生长在原生衬底上的2D α-Mo2C開展了STM實驗研究。在以Mo原子層爲終止面的α-Mo2C上,发现了周期性的晶格调制和不同的原子层堆叠方式的共存,这些结构特征与样品表面出现的应力以及原子层间的相对滑移有关。同时,在2D α-Mo2C的表面上发现了具有特定形状的晶格缺陷,这些缺陷对电子局域态密度的分布以及超导相长度均有一定的影响。通过STS技术,该团队还在2D α-Mo2C的表面上發現了超導電性的增強現象。這種增強效應和表面應力以及結構缺陷均有著緊密的聯系。該工作對此類新興2D材料的制備和研究有著重要的意義。

 

論文鏈接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00972

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