哈工大全媒体(梁英爽 陈美玲/文 陈美玲/图)近来,化工与化学学院于淼教授团队和仪器科学与工程学院孙晔教授联合在光致重构领域获得重要打破,初次完结了光诱导的层间原子搬迁所引发的外表重构,深入提醒了其改变机制,成功完结了半导体向金属的改变(PSMT)。研讨成果以《光诱导层间原子搬迁驱动铜硒化物/铜异质结构由半导体向金属态改变的外表重构》(Semiconductor-to-metal surface reconstruction in copper selenide/ copperheterostructures steered by photoinduced interlayer atom migration)为题,宣布在《天然通讯》(Nature Communications)上。该研讨为新式光电探测器、高效催化剂及功用资料规划供给新思路,有望推进光场驱动资料调控技能在多领域的立异与使用。
外表重构作为调控资料化学和物理特性的要害途径,在催化、传感、外表工程及器材规划等领域具有广泛使用。相较传统办法,光致外表重构以其非触摸性、高度可控性及可逆性等一起优势备受瞩目。该作业根据单晶铜Cu(111)外表外延成长的单层硒化亚铜系统,成功完结了紫外光诱导的PSMT。运用扫描地道显微镜(STM),团队证明紫外光照耀促进单晶铜Cu(111)外表上的硒化亚铜单层产生明显重构,亚表层的铜原子搬迁至表层,硒原子则悉数转移至亚表层,从而在标明产生了有序的铜单原子层,并在亚表层生成了新的硒化亚铜单层。团队经过扫描地道谱(STS)进一步剖析证明了外表电子结构成功从半导体完结向金属态的改变,并经过密度泛函理论(DFT)计算结果提醒了光诱导电子激起在下降改变能垒中的要害作用,使激起态下的改变更易产生。此外,经过热激起,外表可以从单层金属铜彻底康复至初始的硒化亚铜单层。这种由硒化亚铜变为铜、再由铜变为硒化亚铜单层的双向改变进程可循环往复进行,表现出高可逆性。
该研讨初次证明光诱导层间原子搬迁所触发的相变能在两种彻底不同的资料间产生,打破了传统PSMT仅限于同一资料内部相态转化的边界,在原子标准、实空间提醒了外表光致PSMT改变和机制,拓宽了光致外表重构的研讨领域,进一步展示了动态调控外表电子结构的宽广远景。
于淼教授、孙晔教授为论文通讯作者。哈工大化工与化学学院博士研讨生陈美玲、中国科学院半导体研讨所刘文浩博士为论文一起榜首作者。哈工大化工与化学学院丁鹏程、李卓、陈扬晗博士,昆明理工大学卢建臣教授,伦敦国王学院列夫·康托罗维奇教授,中国科学院半导体研讨所博士研讨生郭凤武,哈工大化工与化学学院博士研讨生易伟参加相关研讨作业。
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