近日,我院物理系在二维过渡金属硫化物领域取得重要进展,相关成果以综述论文“TMDCs and related vdW-heterostructures: A gap analysis of hybrid synthesis and the realization of optimal properties for practical applications, current challenges, and future prospects”为题应邀发表在物理类期刊《Advances in Physics: X》上。郑州大学为第一作者单位,我院国际生Waqar Ahmed为第一作者,王飞副教授为通讯作者,中科院半导体所张才鑫和邓惠雄研究员为共同作者。

过渡金属二硫属化合物(TMDC)纳米片及其异质结构等二维(2D)材料因其多样的性能而备受关注。无缺陷且可规模化生长的TMDC是当今的一大关注点,以便在纳米电子学、光子学、传感、储能、光电子学、催化和生物医学等广泛应用中发挥其真正潜力。为克服这一问题,迫切需要了解其制备技术中的差距和局限性。

本文通过总结TMDC的实验制备和筛选路线图,重点关注合成方面的差距,并根据其理想性能对TMDC的应用进行分类,同时从实验和理论方面进行阐述,特别提及基于密度泛函理论(DFT)的计算以及机器学习在数据挖掘方面的潜力。最后,还讨论了在实际工业应用中应用TMDC时遇到的困难和障碍。为充分挖掘TMDC的潜力,需要综合考虑实验和理论在合成上的差距,付出更大的努力来克服这些阻碍。
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https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/23746149.2025.2580625