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|今日Science：我国学者发现二维结构无机半导体单晶的超常塑性( 二 )



|今日Science：我国学者发现二维结构无机半导体单晶的超常塑性
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图2. InSe的塑性变形机制 。
（A）晶带轴为[001]的低倍透射电镜（TEM）照片 ， 插图为反傅里叶变换高分辨扫描透射暗场像（IFT-DF-STEM） ， 可见滑移台阶；（B ， C）刃位错的IFT-DF-STEM像 ， 半原子面垂直于c轴 ， 伯氏矢量方向为跨层方向；（D-G）扫描电镜（SEM）下原位压缩实验 ， 揭示了层间滑动与跨层滑移 。

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图3. InSe的成键特性 。
（A）六方结构典型材料的面内杨氏模量；（B）代表性材料的滑移能（Es）和解理能（Ec）；（C ， D）差分电荷密度；（E）电荷密度；（F）电子局域函数；（G-I）层间In-Se键（G）、层内In-Se键（H）与层内In-In键（I）的晶体轨道哈密顿密度 。
基于InSe单晶特殊的力学性质和化学键特性 ， 该工作提出了一个评价和预测（准）二维材料变形能力的
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因子：
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=Ec/Es (1/Ein) ， 其中Ec是解理能 ， Es是滑移能 ， Ein是沿着滑移方向的杨氏模量 。 具有高解理能、低滑移能、低杨氏模量的材料有望具有良好的塑性变形能力 。 该判据很好地解释了目前已发现的两种无机塑性半导体Ag2S和InSe ， 也为其他新型塑性和可变形半导体的预测和筛选提供了理论依据（图4） 。

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图4. 不同材料的变形因子与禁带宽度图谱
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和上海市科委的资助和支持 。
https://science.sciencemag.org/content/369/6503/542


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