2020年12月28日
我们通过分子束外延技术，在TiSe2衬底上生长出大面积高质量的Bi(110)薄膜，利用扫描隧道显微镜对其结构性质进行了表征，该工作以“Epitaxial Growth and Structural Properties of Bi(110) Thin Films on TiSe2 Substrates”为题于2019年5月10日在线发表于J. Phys. Chem. C（https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b01923）。
TiSe2属于过渡金属硫化物的一员，是一种层状材料。它在室温的时候是一种半金属，当温度降到约200K时TiSe2会通过二级相变转变为电荷密度波（CDW）相，这就导致了TiSe2的结构变为了2x2的超结构，同时也会伴随着Ti-Se键的缩短。当给TiSe2进行Cu掺杂、或者当TiSe2处于高压时，它也会展现出超导性质。由此，当以TiSe2为衬底生长Bi(110)薄膜时，我们可以研究Bi(110)薄膜与衬底TiSe2之间拓扑态、CDW态和超导态的相互作用。
Bi(110)薄膜在室温时会形成周期为38.5 Å的带状的莫尔条纹；当温度降到77K时，由于TiSe2衬底经历了CDW相变以及TiSe2衬底和Bi(110)薄膜的热膨胀系数的不同，Bi(110)薄膜会形成周期为14.5Å的准六边形的莫尔条纹，这与室温有所不同。此外，由于晶格取向的不同而形成的不同畴之间的结合，会导致各种角度畴界的形成。此工作对于研究和调控Bi(110)薄膜的结构和电子性质提供了很好的平台。
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