纳米级 BixOySez 的室温氧传输实现对二维材料的精密调控
材料科学
2022-03-15 v1 介观与纳米尺度物理
其他凝聚态物理
应用物理
光学
摘要
氧导体与氧传输体对若干重要的可再生能源技术（包括燃料电池与合成气生产）至关重要。此外，单层过渡金属硫族化物（TMDs）已在包括量子计算、先进传感器、谷电子学和下一代光电子学在内的多种应用中展现出显著潜力。在此，我们合成了几纳米厚的 BixOySez 化合物，其高度类似于一种罕见的 R3m 氧化铋（Bi2O3）相，并将其与对环境高度敏感的单层 TMDs 结合。我们利用所得二维异质结构研究氧通过 BixOySez 向层间区域的传输，从而调控二维材料性质，发现其在激光照射下于室温具有极快的扩散速度。该氧扩散通过可控的氧插层与脱插层，实现对二维材料性质的可逆且精密的修饰。变化在空间上受限，可实现亚微米特征（如像素），并在超过 221 天内长期稳定。我们的工作表明几纳米厚的 BixOySez 是一种大有前景的未被探索的室温氧传输体。此外，我们的发现提示该机制可作为一种通用方法应用于其他二维材料，以高精度和亚微米空间分辨率操控其性质。
引用
@article{arxiv.2203.06839,
title = {Room-temperature oxygen transport in nano-thin BixOySez enables precision modulation of 2D materials},
author = {Zachariah Hennighausen and Bethany M. Hudak and Madeleine Phillips and Jisoo Moon and Kathleen M. McCreary and Hsun-Jen Chuang and Matthew R. Rosenberger and Berend T. Jonker and Connie H. Li and Rhonda M. Stroud and Olaf M. van't Erve},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06839},
year = {2022}
}