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合成相关纳米缺陷于 Mo 基 Janus 单层材料通过交叉关联 AFM 和 TERS 成像揭示

材料科学 2025-04-01 v1

摘要

二维(2D)Janus 过渡金属硫化物(TMDs)是非线性光学、能源收集和催化等各种应用的有前景的材料。这些材料通常通过化学转化原始 TMDs 合成。对获得的 Janus 材料形貌和局部组成的纳米尺度表征对于合成优化和未来器件应用至关重要。本文我们报道了 Janus MoSeS\mathrm{Mo}_{\mathrm{Se}}^{\mathrm{S}} 和 Janus MoSSe\mathrm{Mo}_{\mathrm{S}}^{\mathrm{Se}} 单层材料的交叉关联原子力显微镜(AFM)和尖锥增强拉曼光谱(TERS)研究,这些材料是通过氢等离子体辅助化学转化 MoSe2\mathrm{MoSe}_2MoS2\mathrm{MoS}_2 合成的。我们展示了生长基底选择和起始 TMD 对结果 Janus 材料形貌的影响。此外,通过采用 TERS 成像,我们展示了约 20 纳米的 MoSe2\mathrm{MoSe}_2-MoSeS\mathrm{Mo}_{\mathrm{Se}}^{\mathrm{S}}MoS2\mathrm{MoS}_2-MoSSe\mathrm{Mo}_{\mathrm{S}}^{\mathrm{Se}})垂直异构结构岛屿的存在,这些岛屿源自前体单层晶体中的双层纳米岛。本研究揭示的 Janus TMDs 中纳米尺度缺陷的起源,可有助于进一步优化 Janus 转换过程,以实现均匀且无皱褶/裂纹的 Janus 材料。此外,我们的工作表明,交叉关联 AFM 和 TERS 成像是一种强大且可接近的方法,用于研究 Janus TMD 单层材料中的纳米尺度组成和缺陷。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.22861,
  title  = {Synthesis-related nanoscale defects in Mo-based Janus monolayers revealed by cross-correlated AFM and TERS imaging},
  author = {Tianyi Zhang and Andrey Krayev and Tilo H. Yang and Nannan Mao and Lauren Hoang and Zhien Wang and Hongwei Liu and Yu-Ren Peng and Yunyue Zhu and Eleonora Isotta and Maria E. Kira and Ariete Righi and Marcos A. Pimenta and Yu-Lun Chueh and Eric Pop and Andrew J. Mannix and Jing Kong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22861},
  year   = {2025}
}