摘要
在2022年度,我们继续在更广的范围内进行了多种新型二维材料的生长研究,并利用扫描隧道显微镜/谱、角分辨光电子能谱以及电输运测量等表征手段在这些材料中分别发现了二维铁电、超导、拓扑等多种量子效应,其中二维铁电材料包括:(1)少层二维范德华(vdW)材料InSe,并在其中观察到了二维电子气中近理想状态的多重量子化 Kronig-Penney态;(2)单层室温铁电性薄膜In2Se3,并在其中发现了由应变导致的巨大的带隙调控效应。二维超导材料包括:二维非晶态金属氢化物-氢化锗烯。二维拓扑材料包括:(1)大能隙量子自旋霍尔绝缘体Bi4Br4;(2)硅纳米带;(3)Kagome半导体Nb3Cl8;(4)二维Su-Schrieffer-Heeger晶格。以上述包括铁电、超导、拓扑在内的二维材料可控制备为基础,我们进一步探索了拓扑-超导异质结和拓扑-铁磁异质结的制备,成功实现了双层MoS2/WS2异质结,并且在非转角双层MoS2/WS2异质结中发现了面外铁电性,成功将铁电薄膜缩小到了1 nm尺度。为了更有效的实现二维异质结构,我们研发了一种新型的异质结制备技术,将机械剥离技术与超高真空MBE技术结合到一起,成功获得了多种以前未报道过的二维异质结。