Wolfram ditellurid - Tungsten ditelluride - Wikipedia

Tungsten (IV) telurid[1]
Wolframditellurid WTe2 - zkreslená struktura 1T nebo Td - W šedá Te red.png
Tungsten ditelluride WTe2 - jednovrstvý pohled shora - zkreslená struktura 1T nebo Td - W šedá Te red.png
Horní: Krystalová struktura WTe2. Dno: Jedna vrstva WTe2 při pohledu shora. (W: šedá, Te: červená)
Jména
Ostatní jména
wolfram ditellurid
Identifikátory
3D model (JSmol )
Informační karta ECHA100.031.884 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 235-086-0
Vlastnosti
WTe2
Molární hmotnost439,04 g / mol
Vzhledšedé krystaly
Hustota9,43 g / cm3, pevný
Bod tání 1020 ° C (1870 ° F; 1290 K)
zanedbatelný
Rozpustnostnerozpustný v amoniak
Struktura
ortorombický, oP12
Pmn21, Č. 31
A = 3,50 Å, b = 6,34 Å, C = 15,4 Å[2]
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Tungsten (IV) telurid (ŽTe2 ) je anorganické polokovový chemická sloučenina. V říjnu 2014 byl objeven wolfram-ditellurid, který vykazuje extrémně velkou velikost magnetorezistence: Zvýšení odporu o 13 milionů procent v magnetickém poli o 60 Tesla při 0,5 Kelvina.[3] Odpor je úměrný druhé mocnině magnetického pole a nevykazuje žádnou sytost. To může být způsobeno tím, že materiál je prvním příkladem kompenzovaného semimetalu, ve kterém je počet mobilních děr stejný jako počet elektronů.[4] Ditellurid wolframu má vrstvenou strukturu, podobně jako mnoho jiných dichalkogenidy přechodných kovů, ale jeho vrstvy jsou tak zkreslené, že voštinová mřížka, kterou má mnoho z nich společných, je ve WTe2 těžko rozpoznatelný. Atomy wolframu místo toho tvoří klikaté řetězce, o nichž se předpokládá, že se chovají jako jednorozměrné vodiče. Na rozdíl od elektronů v jiných dvourozměrné polovodiče, elektrony ve WTe2 lze snadno pohybovat mezi vrstvami.[5]

Při vystavení tlaku působí magnetorezistence ve WTe2 je snížena. Nad tlakem 10,5 GPa magnetorezistence zmizí a materiál se stane supravodičem. Při 13,0 GPa dochází k přechodu na supravodivost pod 6,5 K.[6]

WTe2 byl předpovídán jako Weyl semimetal a zejména se jedná o první příklad Weylova semimetalu typu II, kde Weylovy uzly existují v průsečíku elektronových a dírových kapes.[7]

Bylo také hlášeno, že terahertzové frekvenční světelné impulsy mohou přepínat krystalovou strukturu ŽTe2 mezi ortorombický a monoklinický změnou atomové mřížky materiálu.[8]

Ditellurid wolframu lze odlupovat na tenké plechy až do jednotlivých vrstev. Jednovrstvá WTe2 se původně předpokládalo, že zůstane Weylovým polokovem[9] v krystalové fázi 1T '. Později se ukázalo s měřením transportu, že pod 50K byla jedna vrstva WTe2 místo toho funguje jako izolátor, ale s ofsetovým proudem nezávislým na dopingu lokálním elektrostatickým hradlem. Při použití kontaktní geometrie, která zkratovala vedení podél okrajů zařízení, tento ofsetový proud zmizel, což ukazuje, že toto téměř kvantované vedení bylo lokalizováno k okraji - chování v souladu s monovrstvou WTe2 být dvojrozměrný topologický izolátor.[10][11] Stejná měření s dvou- a třívrstvými tlustými vzorky ukázala očekávanou semimetalickou odezvu. Následné studie využívající jiné techniky byly v souladu s výsledky transportu, včetně těch, které používají úhlově rozlišená fotoemisní spektroskopie[12][13] a mikrovlnná impedanční mikroskopie.[14] Jednovrstvá WTe2 bylo také pozorováno supravodivost při mírném dopingu[15] s nastavitelnou kritickou teplotou dopingovou úrovní.

Dvou a třívrstvá tlustá WTe2 byly také pozorovány polární kovy, současně hostující kovové chování a přepínatelnou elektrickou polarizaci.[16] Teorie polarizace vycházela z vertikálního přenosu náboje mezi vrstvami, který je přepínáním mezivrstvou.[17]

Reference

  1. ^ Lide, David R. (1998). Příručka chemie a fyziky (87 ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. s. 4–92. ISBN  0-8493-0594-2.
  2. ^ Persson, Kristin (2020). "Údaje o materiálech na Te2W podle projektu materiálů". Projekt materiálů LBNL; Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (Spojené státy). doi:10.17188/1198898. OSTI  1198898. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  3. ^ Mazhar N.Ali (2014). „Velká, nesaturující magnetorezistence ve WTe2". Příroda. 514 (7521): 205–8. arXiv:1405.0973. Bibcode:2014Natur.514..205A. doi:10.1038 / příroda13763. PMID  25219849. S2CID  4446498.
  4. ^ Pletikosic, I; Ali, MN; Fedorov, AV; Cava, RJ; Valla, T (2014). "Základ elektronické konstrukce pro mimořádnou magnetorezistenci ve WTe2". Dopisy o fyzické kontrole. 113 (21): 216601. arXiv:1407.3576. Bibcode:2014PhRvL.113u6601P. doi:10.1103 / PhysRevLett.113.216601. PMID  25479512. S2CID  30058910.
  5. ^ Behnia, Kamran (22. července 2015). „Pohled: Elektrony cestují mezi volně vázanými vrstvami“. APS Fyzika. Citováno 28. července 2015.
  6. ^ Kang, Defen; Zhou, Yazhou; Yi, Wei; Yang, Chongli; Guo, Jing; Shi, Youguo; Zhang, Shan; Wang, Zhe; Zhang, Chao; et al. (23. července 2015). „Supravodivost vznikající z potlačeného velkého magnetorezistentního stavu v ditelluridu wolframu“. Příroda komunikace. 6: 7804. arXiv:1502.00493. Bibcode:2015NatCo ... 6,7804K. doi:10.1038 / ncomms8804. PMC  4525168. PMID  26203807.
  7. ^ Soluyanov, Alexey A .; Gresch, Dominik; Wang, Zhijun; Wu, Quansheng; Troyer, Matthias; Dai, Xi; Bernevig, B. Andrei (2015). „Weyl semimetals typu II“. Příroda. 527 (7579): 495–8. arXiv:1507.01603. Bibcode:2015 Natur.527..495S. doi:10.1038 / příroda15768. PMID  26607545. S2CID  205246491.
  8. ^ Sie, Edbert J .; Nyby, Clara M .; Pemmaraju, C. D .; Park, Su Ji; Shen, Xiaozhe; Yang, Jie; Hoffmann, Matthias C .; Ofori-Okai, B. K.; Li, Renkai; Reid, Alexander H .; Weathersby, Stephen; Mannebach, Ehren; Finney, Nathan; Rhodes, Daniel; Chenet, Daniel; Antony, Abhinandan; Balicas, Luis; Hone, James; Devereaux, Thomas P .; Heinz, Tony F .; Wang, Xijie; Lindenberg, Aaron M. (leden 2019). "Ultrarychlý přepínač symetrie ve Weylově semimetalu". Příroda. 565 (7737): 61–66. Bibcode:2019Natur.565 ... 61S. doi:10.1038 / s41586-018-0809-4. OSTI  1492730. PMID  30602749. S2CID  57373505.
  9. ^ Qian, X .; Liu, J .; Fu, L .; Li, J. (12. prosince 2014). „Kvantová rotace Hallova jevu v dvojrozměrných dichalkogenidech přechodových kovů“. Věda. 346 (6215): 1344–1347. arXiv:1406.2749. Bibcode:2014Sci ... 346.1344Q. doi:10.1126 / science.1256815. PMID  25504715. S2CID  206559705.
  10. ^ Fei, Zaiyao; Palomaki, Tauno; Wu, Sanfeng; Zhao, Wenjin; Cai, Xinghan; Sun, Bosong; Nguyen, Paul; Finney, Joseph; Xu, Xiaodong; Cobden, David H. (červenec 2017). Msgstr "Vedení hran u monovrstvy WTe2". Fyzika přírody. 13 (7): 677–682. arXiv:1610.07924. Bibcode:2017NatPh..13..677F. doi:10.1038 / nphys4091. S2CID  104152529.
  11. ^ Wu, Sanfeng; Fatemi, Valla; Gibson, Quinn D .; Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Cava, Robert J .; Jarillo-Herrero, Pablo (5. ledna 2018). „Pozorování Hallova jevu kvantové rotace až 100 kelvinů v krystalu monovrstvy“. Věda. 359 (6371): 76–79. arXiv:1711.03584. Bibcode:2018Sci ... 359 ... 76W. doi:10.1126 / science.aan6003. PMID  29302010. S2CID  206660894.
  12. ^ Tang, Shujie; Zhang, Chaofan; Wong, Dillon; Pedramrazi, Zahra; Tsai, Hsin-Zon; Jia, Chunjing; Moritz, Brian; Claassen, Martin; Ryu, Hyejin; Kahn, Salman; Jiang, Juan; Yan, Hao; Hashimoto, Makoto; Lu, Donghui; Moore, Robert G .; Hwang, Chan-Cuk; Hwang, Choongyu; Hussain, Zahid; Chen, Yulin; Ugeda, Miguel M .; Liu, Zhi; Xie, Xiaoming; Devereaux, Thomas P .; Crommie, Michael F .; Mo, Sung-Kwan; Shen, Zhi-Xun (červenec 2017). "Kvantová rotace Hallova stavu v monovrstvě 1T'-WTe2". Fyzika přírody. 13 (7): 683–687. arXiv:1703.03151. Bibcode:2017NatPh..13..683T. doi:10.1038 / nphys4174. S2CID  119327399.
  13. ^ Cucchi, Irène; Gutiérrez-Lezama, Ignacio; Cappelli, Edoardo; McKeown Walker, Siobhan; Bruno, Flavio Y .; Tenasini, Giulia; Wang, Lin; Ubrig, Nicolas; Barreteau, Céline; Giannini, Enrico; Gibertini, Marco; Tamai, Anna; Morpurgo, Alberto F .; Baumberger, Felix (9. ledna 2019). „Mikrofokusová laserová fotoemise s rozlišením úhlu na zapouzdřenou mono-, bi- a několikvrstvou 1T′-WTe 2“. Nano dopisy. 19 (1): 554–560. arXiv:1811.04629. Bibcode:2019NanoL..19..554C. doi:10.1021 / acs.nanolett.8b04534. PMID  30570259. S2CID  53685202.
  14. ^ Shi, Yanmeng; Kahn, Joshua; Niu, Ben; Fei, Zaiyao; Sun, Bosong; Cai, Xinghan; Francisco, Brian A .; Wu, Di; Shen, Zhi-Xun; Xu, Xiaodong; Cobden, David H .; Cui, Yong-Tao (únor 2019). „Zobrazování kvantové rotace hran Hall v monovrstvě WTe 2“. Vědecké zálohy. 5 (2): eaat8799. arXiv:1807.09342. Bibcode:2019SciA .... 5,8799S. doi:10.1126 / sciadv.aat8799. PMC  6368433. PMID  30783621.
  15. ^ Sajadi, Ebrahim; Palomaki, Tauno; Fei, Zaiyao; Zhao, Wenjin; Bement, Philip; Olsen, Christian; Luescher, Silvia; Xu, Xiaodong; Folk, Joshua A .; Cobden, David H. (23. listopadu 2018). "Brána indukovaná supravodivost v jednovrstvém topologickém izolátoru". Věda. 362 (6417): 922–925. arXiv:1809.04691. Bibcode:2018Sci ... 362..922S. doi:10.1126 / science.aar4426. PMID  30361385. S2CID  206665871.
  16. ^ Fei, Zaiyao; Zhao, Wenjin; Palomaki, Tauno A .; Sun, Bosong; Miller, Moira K .; Zhao, Zhiying; Yan, Jiaqiang; Xu, Xiaodong; Cobden, David H. (srpen 2018). „Feroelektrické přepínání dvojrozměrného kovu“. Příroda. 560 (7718): 336–339. arXiv:1809.04575. Bibcode:2018Natur.560..336F. doi:10.1038 / s41586-018-0336-3. PMID  30038286. S2CID  49907122.
  17. ^ Yang, Qing; Wu, Menghao; Li, Ju (20. prosince 2018). "Původ dvourozměrné vertikální feroelektřiny ve dvojvrstvě a vícevrstvě WTe 2". The Journal of Physical Chemistry Letters. 9 (24): 7160–7164. doi:10.1021 / acs.jpclett.8b03654. PMID  30540485.