外尔半金属 Td-WTe$_2$ 的范德华外延
材料科学
2024-04-16 v1
摘要
WTe 的外延生长具有显著优势，包括生产高质量薄膜、可能的远程面内有序以及对层厚度的精确控制。然而，文献中由分子束外延（MBE）生长的 WTe 的平均岛尺寸仅为几十纳米，不适合在大的横向尺度上实现器件。在此，我们报告了通过 MBE 在单层（ML）石墨烯上生长 Td-WTe 超薄膜，其平均薄片尺寸达到约 110nm，平均而言比以往结果大三倍以上。已成功合成了厚度超过 5nm 的 WTe 薄膜，并展现出预期的 Td 相原子结构。我们合理化了 Td-WTe 的外延生长，并提出一个简单的模型来估计平均薄片尺寸与生长参数的函数关系，该模型可应用于其他过渡金属二硫化物（TMDCs）。基于成核理论和 Kolmogorov-Johnson-Meh-Avrami（KJMA）方程，我们的解析模型支持了实验数据，表明存在 0.13ML 的临界覆盖率，高于该覆盖率 WTe 成核变得可忽略不计。通过使用角分辨光电子能谱（ARPES）进行的电子能带结构分析，证明了单层 WTe 薄膜的质量，这与在独立 WTe 上进行的第一性原理计算及先前的报告相一致。
引用
@article{arxiv.2404.09543,
title = {Van der Waals epitaxy of Weyl-semimetal Td-WTe$_2$},
author = {Alexandre Llopez and Frédéric Leroy and Calvin Tagne-Kaegom and Boris Croes and Adrien Michon and Chiara Mastropasqua and Mohamed Al Khalfioui and Stefano Curiotto and Pierre Müller and Andrés Saùl and Bertrand Kierren and Geoffroy Kremer and Patrick Le Fèvre and François Bertran and Yannick Fagot-Revurat and Fabien Cheynis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.09543},
year = {2024}
}
备注
ACS Applied Materials and Interfaces, 2024