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地化所發(fā)現(xiàn)輝鉬礦金屬化傳導(dǎo)機(jī)制

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地化所發(fā)現(xiàn)輝鉬礦金屬化傳導(dǎo)機(jī)制

摘要: 　　過渡族金屬大局部以氧化物或硫化物的形式廣泛存在于地球內(nèi)部淺層地殼中，作為典型的金屬硫化物-輝鉬礦（其化學(xué)式：MoS2），是最具代表性的二維層狀礦物。已有學(xué)習(xí)表明：MoS2的晶體結(jié)構(gòu)主要以六方晶系、菱形晶系 ...

　　過渡族金屬大局部以氧化物或硫化物的形式廣泛存在于地球內(nèi)部淺層地殼中，作為典型的金屬硫化物-輝鉬礦（其化學(xué)式：MoS2），是最具代表性的二維層狀礦物。已有學(xué)習(xí)表明：MoS2的晶體結(jié)構(gòu)主要以六方晶系、菱形晶系等為主，其單層晶體結(jié)構(gòu)由1個位于中心的Mo原子與6個S原子結(jié)合，進(jìn)而形成三棱柱配位，而層間主要通過Mo原子的d軌道電子態(tài)相互耦合，層間作用力為范德華力。因其獨特的晶體結(jié)構(gòu)，MoS2廣泛應(yīng)用于高壓礦物物理學(xué)、材料物理學(xué)等學(xué)習(xí)領(lǐng)域，具有重要的工業(yè)生產(chǎn)價值。
　　最近，在中國科學(xué)院地球化學(xué)學(xué)習(xí)所地球內(nèi)部物質(zhì)高溫高壓重點實驗室學(xué)習(xí)員代立東新搭建的金剛石對頂砧電學(xué)性質(zhì)測量平臺上，莊毓凱等首次在壓力范圍：1 atm−25 GPa和溫度范圍：93 K (超低溫)-293 K (室溫) 條件下，將金剛石對頂砧高壓設(shè)備與電化學(xué)交流阻抗譜、拉曼光譜、透射圖譜、原子力圖譜等手段有機(jī)結(jié)合，對高壓下輝鉬礦電學(xué)性質(zhì)和譜學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了原位系統(tǒng)而深入的學(xué)習(xí)，并取得突破性的學(xué)習(xí)進(jìn)展。學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)：非靜水壓下，在壓力達(dá)到17 GPa條件下輝鉬礦發(fā)生結(jié)構(gòu)相變和金屬化特性，且該相變屬可逆的結(jié)構(gòu)相變，但金屬化特性為不可逆的；靜水壓下，在壓力達(dá)到20 GPa條件下輝鉬礦發(fā)生結(jié)構(gòu)相變和金屬化特性，且結(jié)構(gòu)相變和金屬化特性均是可逆的；進(jìn)而，發(fā)現(xiàn)不同靜水壓條件下的輝鉬礦層間結(jié)構(gòu)特征是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相變和金屬化特性存在微弱差別的重要原因。
　　該成果得到了中科院先導(dǎo)專項 (XDB 18010401)、地化所“135”項目、中科院百人計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目 (41474078， 41304068和41174079) 等項目的聯(lián)合資助。
　　該學(xué)習(xí)最近發(fā)表于應(yīng)用物理快報（Applied Physics Letters）。
　　論文信息：Zhuang Yukai， Dai Lidong*， Wu Lei， Li Heping， Hu Haiying， Liu Kaixiang， Yang Linfei and Pu Chang. Pressure-induced permanent metallization with reversible structural transition in molybdenum disulfide. Applied Physics Letters， 2017， 110， 122103， doi: 10.1063/1.4979143.
　　論文鏈接



　　圖：在靜水壓和非靜水壓條件下，原子力顯微鏡和投射電鏡圖像地化所發(fā)現(xiàn)輝鉬礦金屬化傳導(dǎo)機(jī)制  |  責(zé)任編輯：蟲子
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