氮富两种维度过渡金属氮化物中的金属运输抑制
材料科学
2026-04-01 v2 无序系统与神经网络
摘要
两种维度（2D）过渡金属氮化物（TMNs，例如Mo5N6、δ-MoN和W5N6）的最近实验实现为探索其在二维极限下的基本物理属性提供了新的机会。在本工作中，我们提出了一种关于氮富2D W5N6和Mo5N6以及无化学计量的2D δ-MoN的运输现象的统一图景，基于几项观察和第一性原理计算。在温度系数（TCR）和磁阻（MR）的霍尔测量结果一致表明，低温（10-30 K）下的传输机制为无序诱导。在我们注意到，氮含量变化导致TMNs从金属向准金属的转变，得到支持来自第一性原理计算中在氮富TMNs（例如Mo5N6）费米能级处密度的抑制。TMNs的bulk和2D TMNs的载流子密度计算，带-NH 终止基团，进一步揭示了Mo5N6在减薄时主要载流子类型的切换，这与霍尔测量结果高度一致。我们的发现表明，TMNs中高氮含量可在二维极限下诱导准金属相，这为这些材料的基本方面以及未来材料设计的方向提供了启示。
引用
@article{arxiv.2603.24873,
title = {Suppression of Metallic Transport in Nitrogen-rich Two-Dimensional Transition Metal Nitrides},
author = {Hongze Gao and Da Zhou and Nguyen Tuan Hung and Chengdong Wang and Zifan Wang and Ruiqi Lu and Yuxuan Cosmi Lin and Jun Cao and Michael Geiwitz and Gabriel Natale and Kenneth S. Burch and Xiaofeng Qian and Riichiro Saito and Mauricio Terrone and Xi Ling},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.24873},
year = {2026}
}