对晶体结构的维数处理,成功生成二维层状Zintl相!( 五 )

强调了这种电子转移以转变晶体结构的潜力和广泛可用性 。 研究人员接下来研究了二维ZnSb多晶型物和二维LiZnSb晶体的电输运性质以及电子能带结构的第一性原理计算 。 与三维ZnSb的半导体性质相反 , 二维LiZnSb和二维ZnSb均显示金属传导行为 。 当降低温度时 , 二维LiZnSb和二维ZnSb的电迁移率增加到高于三维ZnS 。 科学家将观察到二维ZnSb的扩大 , 归功于增强的sp 2具有弱化层间相互作用的蜂窝结构层性质 , 形成半金属 。

使用理论计算证实二维ZnSb可以机械剥离到双层中 , 以二维材料的能量稳定形式存在 , 而二维ZnSb单层在能量上是不利的 。 为了证明在二维LiZnSb形成过程中 , 二维ZnSb多晶型物的结构转变 , 科学家们在电化学反应过程中进行了同步加速器XRD 。 观察到对应于在纯二维LiZnSb形成时 , 三维ZnSb的Li合金化 , 然后是二维ZnSb的最终产物 。 在电化学反应期间 , Li原子选择性地渗透到三维ZnSb中以破坏Zn-Sb和Sb-Sb键 。

在电子转移水平 , 杂化键合状态从3-D-ZnSb中的sp 3变为2-D-LiZnSb中的sp 2 , 形成褶皱蜂窝晶格 。 基于Li合金化的二维LiZnSb转变的结果产生2-D-ZnSb产物 , 其不返回其三维形式 。 研究表明 , 一旦形成 , 层状二维ZnSb是具有蜂窝结构的稳定材料 , 验证了稳定的二维多晶型转变 。 科学家们预计新材料在可持续碱性离子电池中应用 。 这项研究提供了一个合理的设计战略 , 探索新的二维层状材料和解锁内息进一步性质的材料 , 如二维磁性 , 铁电 , 热电和拓扑状态进一步的应用 。

推荐阅读