Дителлурид вольфрама - Википедия - Tungsten ditelluride

Теллурид вольфрама (IV)[1]
Дителлурид вольфрама WTe2 - искаженная структура 1T или Td - W серый Te красный.png
Дителлурид вольфрама WTe2 - однослойный вид сверху - искаженная структура 1T или Td - W серый Te красный.png
Вершина: Кристаллическая структура WTe2. Нижний: Один слой WTe2 вид сверху. (W: серый, Te: красный)
Имена
Другие имена
дителлурид вольфрама
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ECHA InfoCard100.031.884 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 235-086-0
Характеристики
WTe2
Молярная масса439,04 г / моль
Внешностьсерые кристаллы
Плотность9,43 г / см3, твердый
Температура плавления 1020 ° С (1870 ° F, 1290 К)
незначительный
Растворимостьне растворим в аммиак
Структура
ромбический, oP12
Pmn21, № 31
а = 3,50 Å, б = 6,34 Å, c = 15,4 Å[2]
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Теллурид вольфрама (IV) (WTe2 ) является неорганический полуметаллический химическое соединение. В октябре 2014 года было обнаружено, что дителлурид вольфрама демонстрирует чрезвычайно большую магнитосопротивление: Увеличение сопротивления на 13 миллионов процентов в магнитном поле 60 Тесла при 0,5 Кельвина.[3] Сопротивление пропорционально квадрату магнитного поля и не показывает насыщения. Это может быть связано с тем, что материал является первым примером компенсированного полуметалла, в котором количество подвижных дырок совпадает с количеством электронов.[4] Дителлурид вольфрама имеет слоистую структуру, как и многие другие дихалькогениды переходных металлов, но его слои настолько искажены, что сотовая решетка, которую имеют многие из них, находится в WTe2 трудно распознать. Вместо этого атомы вольфрама образуют зигзагообразные цепочки, которые, как считается, ведут себя как одномерные проводники. В отличие от электронов в других двумерные полупроводники, электроны в WTe2 легко перемещаться между слоями.[5]

Под действием давления эффект магнитосопротивления в WTe2 уменьшен. Выше давления 10,5 ГПа магнитосопротивление исчезает, и материал становится сверхпроводником. При 13,0 ГПа переход в сверхпроводимость происходит ниже 6,5 К.[6]

WTe2 был предсказан Полуметалл Вейля и, в частности, стать первым примером полуметалла Вейля типа II, где узлы Вейля существуют на пересечении электронных и дырочных карманов.[7]

Также сообщалось, что световые импульсы терагерцового диапазона могут переключать кристаллическую структуру WTe2 между ромбический и моноклинический изменяя атомную решетку материала.[8]

Дителлурид вольфрама можно расслаивать от тонких листов до отдельных слоев. Монослой WTe2 изначально прогнозировалось, что останется полуметаллом Вейля.[9] в кристаллической фазе 1T '. Позднее с помощью транспортных измерений было показано, что ниже 50K один слой WTe2 вместо этого действует как изолятор, но с током смещения, независимым от легирования локальным электростатическим затвором. При использовании геометрии контакта, которая закорачивала проводимость вдоль краев устройства, этот ток смещения исчезал, демонстрируя, что эта почти квантованная проводимость была локализована на краю - поведение, соответствующее монослою WTe2 будучи двумерным топологический изолятор.[10][11] Идентичные измерения на двух- и трехслойных образцах показали ожидаемый полуметаллический отклик. Последующие исследования с использованием других методов согласуются с результатами транспортировки, в том числе с использованием фотоэмиссионная спектроскопия с угловым разрешением[12][13] и микроволновая импедансная микроскопия.[14] Монослой WTe2 также наблюдалось сверхпроводимость при умеренном легировании,[15] с критической температурой, регулируемой уровнем легирования.

Двух- и трехслойный WTe толщиной2 также наблюдались полярные металлы, одновременно проявляя металлическое поведение и переключаемую электрическую поляризацию.[16] Теоретически поляризация возникает из-за вертикального переноса заряда между слоями, который переключается посредством межслоевого скольжения.[17]

Рекомендации

  1. ^ Лиде, Дэвид Р. (1998). Справочник по химии и физике (87 изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. С. 4–92. ISBN  0-8493-0594-2.
  2. ^ Перссон, Кристин (2020). «Данные материалов по Te2W по материалам проекта». Проект материалов LBNL; Национальная лаборатория Лоуренса Беркли (LBNL), Беркли, Калифорния (США). Дои:10.17188/1198898. OSTI  1198898. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  3. ^ Мажар Н. Али (2014). "Большое ненасыщающее магнитосопротивление в WTe2". Природа. 514 (7521): 205–8. arXiv:1405.0973. Bibcode:2014Натура.514..205А. Дои:10.1038 / природа13763. PMID  25219849. S2CID  4446498.
  4. ^ Pletikosic, I; Али, М Н; Федоров, А В; Cava, RJ; Валла, Т (2014). "Основа электронной структуры необычайного магнитосопротивления в WTe"2". Письма с физическими проверками. 113 (21): 216601. arXiv:1407.3576. Bibcode:2014ПхРвЛ.113у6601П. Дои:10.1103 / PhysRevLett.113.216601. PMID  25479512. S2CID  30058910.
  5. ^ Бехния, Камран (22 июля 2015 г.). "Точка зрения: электроны перемещаются между слабосвязанными слоями". APS Physics. Получено 28 июля 2015.
  6. ^ Канг, Дефен; Чжоу, Ячжоу; Йи, Вэй; Ян, Чунли; Го, Цзин; Ши, Юго; Чжан, Шань; Ван, Чжэ; Чжан, Чао; и другие. (23 июля 2015 г.). «Сверхпроводимость, возникающая из подавленного состояния с большим магнитосопротивлением в дителлуриде вольфрама». Nature Communications. 6: 7804. arXiv:1502.00493. Bibcode:2015НатКо ... 6,7804 тыс.. Дои:10.1038 / ncomms8804. ЧВК  4525168. PMID  26203807.
  7. ^ Солуянов, Алексей А .; Грещ, Доминик; Ван, Чжицзюнь; Ву, Цюаньшэн; Тройер, Матиас; Дай, Си; Бернвиг, Б. Андрей (2015). «Полуметаллы Вейля II типа». Природа. 527 (7579): 495–8. arXiv:1507.01603. Bibcode:2015Натура.527..495S. Дои:10.1038 / природа15768. PMID  26607545. S2CID  205246491.
  8. ^ Си, Эдберт Дж .; Nyby, Clara M .; Pemmaraju, C.D .; Пак, Су Джи; Шэнь, Сяочжэ; Ян, Цзе; Hoffmann, Matthias C .; Офори-Окаи, Б.К .; Ли, Рэнкай; Рейд, Александр Х .; Уэзерсби, Стивен; Маннебах, Эрен; Финни, Натан; Родос, Дэниел; Шене, Даниэль; Антоний, Абхинандан; Баликас, Луис; Хон, Джеймс; Деверо, Томас П .; Хайнц, Тони Ф .; Ван, Сицзе; Линденберг, Аарон М. (январь 2019 г.). «Сверхбыстрый переключатель симметрии в полуметалле Вейля». Природа. 565 (7737): 61–66. Bibcode:2019Натура.565 ... 61с. Дои:10.1038 / s41586-018-0809-4. OSTI  1492730. PMID  30602749. S2CID  57373505.
  9. ^ Цянь, X .; Liu, J .; Fu, L .; Ли, Дж. (12 декабря 2014 г.). «Квантовый спиновый эффект Холла в двумерных дихалькогенидах переходных металлов». Наука. 346 (6215): 1344–1347. arXiv:1406.2749. Bibcode:2014Научный ... 346.1344Q. Дои:10.1126 / science.1256815. PMID  25504715. S2CID  206559705.
  10. ^ Фэй, Зайяо; Паломаки, Тауно; Ву, Санфэн; Чжао, Вэньцзинь; Цай, Синхань; Солнце, Бозон; Нгуен, Пол; Финни, Джозеф; Сюй, Сяодун; Кобден, Дэвид Х. (июль 2017 г.). «Краевая проводимость в монослое WTe2». Природа Физика. 13 (7): 677–682. arXiv:1610.07924. Bibcode:2017НатФ..13..677F. Дои:10.1038 / nphys4091. S2CID  104152529.
  11. ^ Ву, Санфэн; Фатеми, Валла; Гибсон, Куинн Д .; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Cava, Роберт Дж .; Харилло-Эрреро, Пабло (5 января 2018 г.). «Наблюдение квантового спинового эффекта Холла до 100 кельвинов в монослойном кристалле». Наука. 359 (6371): 76–79. arXiv:1711.03584. Bibcode:2018Sci ... 359 ... 76 Вт. Дои:10.1126 / science.aan6003. PMID  29302010. S2CID  206660894.
  12. ^ Тан, Шуцзе; Чжан, Чаофань; Вонг, Диллон; Педрамрази, Захра; Цай, Синь-Зон; Цзя, Чунцзин; Мориц, Брайан; Клаассен, Мартин; Рю, Хеджин; Кан, Салман; Цзян, Хуан; Ян, Хао; Хашимото, Макото; Лу, Дунхуэй; Мур, Роберт Дж .; Хван, Чан-Цук; Хван, Чунъю; Хуссейн, Захид; Чен, Юйлинь; Угеда, Мигель М .; Лю, Чжи; Се, Сяомин; Деверо, Томас П .; Кромми, Майкл Ф .; Мо, Сун-Кван; Шэнь, Чжи-Сюнь (июль 2017 г.). «Квантовое спиновое холловское состояние в монослое 1T'-WTe2». Природа Физика. 13 (7): 683–687. arXiv:1703.03151. Bibcode:2017НатФ..13..683Т. Дои:10.1038 / nphys4174. S2CID  119327399.
  13. ^ Кукки, Ирен; Гутьеррес-Лезама, Игнасио; Каппелли, Эдоардо; Маккеун Уокер, Шивон; Bruno, Flavio Y .; Тенасини, Джулия; Ван, Линь; Убриг, Николас; Баррето, Селин; Джаннини, Энрико; Гибертини, Марко; Тамай, Анна; Морпурго, Альберто Ф .; Баумбергер, Феликс (9 января 2019 г.). «Микрофокусная лазерная фотоэмиссия с угловым разрешением на инкапсулированном моно-, двух- и многослойном 1T′-WTe 2». Нано буквы. 19 (1): 554–560. arXiv:1811.04629. Bibcode:2019NanoL..19..554C. Дои:10.1021 / acs.nanolett.8b04534. PMID  30570259. S2CID  53685202.
  14. ^ Ши Яньмэн; Кан, Джошуа; Ниу, Бен; Фэй, Зайяо; Солнце, Бозонг; Цай, Синхань; Франциско, Брайан А .; Ву, Ди; Шэнь, Чжи-Сюнь; Сюй, Сяодун; Кобден, Дэвид Х .; Цуй, Юн-Тао (февраль 2019 г.). «Визуализация квантовых спиновых холловских краев в монослое WTe 2». Достижения науки. 5 (2): eaat8799. arXiv:1807.09342. Bibcode:2019SciA .... 5.8799S. Дои:10.1126 / sciadv.aat8799. ЧВК  6368433. PMID  30783621.
  15. ^ Саджади, Ибрагим; Паломаки, Тауно; Фэй, Зайяо; Чжао, Вэньцзинь; Бемент, Филипп; Ольсен, Кристиан; Люшер, Сильвия; Сюй, Сяодун; Народ, Джошуа А .; Кобден, Дэвид Х. (23 ноября 2018 г.). «Индуцированная затвором сверхпроводимость в однослойном топологическом изоляторе». Наука. 362 (6417): 922–925. arXiv:1809.04691. Bibcode:2018Научный ... 362..922S. Дои:10.1126 / science.aar4426. PMID  30361385. S2CID  206665871.
  16. ^ Фэй, Зайяо; Чжао, Вэньцзинь; Palomaki, Tauno A .; Солнце, Бозонг; Миллер, Мойра К .; Чжао, Чжийин; Ян, Цзяцян; Сюй, Сяодун; Кобден, Дэвид Х. (август 2018 г.). «Сегнетоэлектрическое переключение двумерного металла». Природа. 560 (7718): 336–339. arXiv:1809.04575. Bibcode:2018Натура.560..336F. Дои:10.1038 / s41586-018-0336-3. PMID  30038286. S2CID  49907122.
  17. ^ Ян, Цин; Ву, Мэнгао; Ли Цзюй (20 декабря 2018 г.). «Происхождение двумерного вертикального сегнетоэлектричества в двухслойном и многослойном WTe 2». Письма в Журнал физической химии. 9 (24): 7160–7164. Дои:10.1021 / acs.jpclett.8b03654. PMID  30540485.