博士一作！她，一年即中科大硕士毕业！发表第8篇Nature子刊！

由层状过渡金属二硫族化合物（TMDs）组成的异质结构和超晶格以其优于单个元件的突出特性而闻名，为多功能电子器件的发展提供了重要前景。

然而，这些结构的传统制备技术依赖于逐层人工构建，并因其复杂性和低效率而受到阻碍。

2024年12月4日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心曾长淦教授、张汇研究员、崔萍教授在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Self-assembly of 1T/1H superlattices in transition metal dichalcogenides》的研究论文，博士生罗超杰、特任副研究员曹国花博士和博士生王碑林为论文共同第一作者，曾长淦教授、张汇研究员、崔萍教授为论文共同通讯作者。

曾长淦，中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心教授。1997年、2002年获得中国科学技术大学学士和博士学位，2001-2002年担任德国明斯特大学物理系RA，2002-2007年在美国田纳西大学从事博士后研究，2007年加入中科大担任教授。

曾长淦教授的研究兴趣为低维量子结构和量子效应。

张汇，中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心研究员。2007年本科毕业于安徽大学；2012年获得中科大合肥微尺度物质科学国家实验室博士学位，并留校担任助理研究员；2013-2017年在加拿大滑铁卢大学从事博士后研究；2017年加入中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心。

张汇研究员目前的研究方向为1.原子尺度下低维材料的扫描隧道显微学研究；2.磁性拓扑绝缘体的自旋输运和拓扑超导体的约瑟夫森效应研究；3.新型二维材料的开发；4.高真空互联系统开发。

崔萍，中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心教授。2000年、2001年获得中科大的学士和硕士学位，2006年在香港科技大学获得博士学位；2007年加入中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心，期间曾在美国田纳西大学作访问学者，2018年晋升为特任教授。

崔萍教授主要研究方向为低维能源与信息材料的理论设计、计算模拟及物性研究，并与实验有效地互动性合作。主要围绕二维层状材料体系，运用基于第一性原理的多尺度模拟与计算，从非平衡生长机理、形貌控制到物性优化开展系统研究。

在本文中，作者以NbSe_2-xTe_x 1T/1H超晶格为例，介绍了一种通过自组装自动合成TMD超晶格单晶的通用策略。该策略的核心原理是平衡T（八面体）相和H（三棱柱）相的形成能。

通过调整NbSe_2-_xTe_x中Te与Se的化学计量比，作者减少了T相和H相之间的形成能差异，从而使1T和1H层自组装成1T/1H超晶格。由此产生的1T/1H超晶格保留了1T和1H层的电子特性。

研究人员通过用V或Ti原子取代NbSe₂中的Nb原子实现1T/1H超晶格，进一步验证了该策略的普适性。

这种自组装超晶格晶体合成方法可以扩展到其他层状材料，为超晶格的高效制备和广泛应用开辟新途径。

图1：NbSe₂_–xTe_x单晶的结构演变

图2：1T/1H超晶格的结构和功函数

图3：NbSe_2-_xTe_x的形成能、晶格参数和电子结构

图4：通过替换过渡金属原子实现的1T/1H超晶格

综上，作者介绍了一种通过自组装合成TMDs 1T/1H超晶格单晶的通用策略，通过精确调控NbSe_2-_xTe_x中Te与Se的化学计量比，平衡了1T（八面体）和1H（三棱柱）相的形成能，实现了1T和1H层的自组装形成1T/1H超晶格。

该研究提供了一种高效、简便的超晶格合成方法，这种方法不仅能够扩展到其他层状材料，而且对于开发具有新颖电子特性的多功能电子器件具有重要意义，为超晶格的电子结构和功能调控提供了新的途径。

Luo, C., Cao, G., Wang, B. et al. Self-assembly of 1T/1H superlattices in transition metal dichalcogenides. Nat. Commun., (2024).

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博士一作！她，一年即中科大硕士毕业！发表第8篇Nature子刊！

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