温度振荡化学气相传输(TO-CVT)可控合成FeOCl单晶
反铁磁材料FeOCl由于其独特的半导体特性和相对较高的Néel温度引起了人们极大的研究兴趣。近日,北京大学侯仰龙课题组利用温度振荡化学气相传输(TO-CVT)方法可控合成了高质量厘米级的FeOCl单晶,详细研究了2D FeOCl的晶体结构、带隙和各向异性等性质。吸收光谱和电学测量表明2D FeOCl是一种半导体,在295 K光学带隙约为~2.1 eV,电阻率约为~10−1 Ω m,并且带隙随着厚度的减小而增大。2D FeOCl具有强的面内光学和电学各向异性,在295 K最大电阻各向异性比达2.66。低温拉曼光谱揭示了2D FeOCl中强的自旋-声子耦合。
CVT和机械剥离的组合被认为是获得高质量本征块体和少层FeOCl的最佳方法,采用稳定可控的方法来获得高质量的FeOCl单晶,并探究少层FeOCl的本征特性和相关应用至关重要。
通过运用温度振荡化学气相传输(TO-CVT)的方法成功合成了厘米级FeOCl单晶,并对其在二维极限下的性质进行了全面研究。FeOCl晶体表现出良好的空气稳定性,并且很容易通过胶带机械解理减薄。层数相关的光学和电学结果表明了2D FeOCl的半导体特性。角度相关的拉曼光谱和电导率测量说明2D FeOCl具有强的面内光学和电学各向异性。此外,通过计算和偏振拉曼光谱观察到FeOCl具有3个拉曼峰并确定为Ag模式,其中和在Néel温度以下偏离了非谐波模型,揭示了2D FeOCl中强的自旋-声子耦合。高质量厘米级FeOCl的可控合成与研究为低对称性的2D vdW磁性和自旋电子学器件的研究提供了新的机会。





SHIWEI是维-CVT真空化学气相输运系统主要包括高真空封管机和高精度双温区管式炉两部分组成,原料被石英管抽真空封管后在高温炉管式炉中生长制备目标材料。CVT系统可以满足块体、粉末、薄膜等样品真空(保护气氛下)生长制备,广泛适用于二维材料(0D/1D/2D),热电材料,能源材料,光电材料,半导体材料,金属材料,纳米材料,磁性材料,超导材料等材料生长制备,已经被全球众多高校、科研院所和企业使用,特别是材料实验,科学研究和先进材料研发等领域,成为众多先进材料实验研发的必备专用仪器