怀俄明大学 怀俄明大学物理学和天文学副教授泰宇·钱和UW大学研究生迪内什·巴拉尔领导了一项利用扫描隧道显微镜和光谱学测量的研究，该研究清楚地揭示了范德瓦尔斯材料三溴化铬的一个小得多的能隙值
他们的工作最近在线发表在《物理化学化学物理》杂志上，解决了以前基于各种光学测量的有争议的能隙值
这件由巴拉创作的艺术品将被《华尔街日报》用于即将出版的印刷版封面
信用:Dinesh Baral 以前有争议的范德瓦尔斯材料——三溴化铬——的能隙值是根据各种光学测量结果报道的
怀俄明大学的一名教职员工和他的研究团队使用扫描隧道显微镜和光谱学测量，清楚地揭示了一个更小的能隙值，并解决了争议
“我们的结果解决了关于一个重要物质属性——物质的能隙——的长期争议，”UW物理和天文学系副教授钱铁宇说
“我们的扫描隧道显微镜和光谱学测量清楚地揭示了能隙约为0
3电子伏特(eV)，这比用光学方法测量的要小得多，光学方法测量的范围从1
68比2
1 eV
" 钱说，他的团队的数据进一步解释了那些以前的光学测量是从各种传导和价带特征的转变，而不是检测材料的能隙
范德瓦尔斯材料由强结合的二维层组成，这些层通过较弱的范德瓦尔斯力在三维空间中结合
例如，石墨是一种范德瓦尔斯材料，广泛用于电极、润滑剂、纤维、热交换器和电池等行业
层间范德华力的性质允许研究人员使用透明胶带将各层剥离至原子厚度
钱是去年12月发表的一篇论文的对应作者，该论文题为“扫描隧道光谱揭示的CrBr3中的小能隙”
8物理化学化学物理
这篇论文已被选入该杂志的“热门文章”，这是一个以发表在《物理化学化学物理》上的最热门的作品为特色的主题集
这项工作也将出现在即将出版的印刷版的封面上
来自尼泊尔的UW研究生迪内什·巴拉尔是这篇论文的主要作者
他进行了扫描隧道显微镜和光谱学测量以及数据分析的实验工作
其他参与论文撰写的研究人员有助理教授田、尤里·达赫诺夫斯基教授以及大学物理系教授兼系主任·唐
参与这项研究的研究生包括庄恩富和王亚伦，他们都来自中国；印度的Uppalaiah Erugu罗宾德拉·杜尔和纳伦德拉·什雷斯塔，都是尼泊尔人；和俄罗斯的安德烈·扎多罗津伊
自从2004年第一个孤立的石墨烯——原子级的薄石墨——以来，各种具有金属、半金属、半导体、绝缘体和超导体性质的范德瓦尔斯材料已经被证实
磁性范德瓦尔斯材料直到2017年才加入石墨烯家族
三卤化铬是范德瓦尔斯磁性材料的一个关键家族，已被用于探索自旋电子学应用的潜力，其中电子的磁矩用于计算和信息存储，而不是使用电子的电荷特性用于常规电子学
因为范德瓦尔斯材料具有非常弱的层间相互作用和相对较强的层内原子对原子键合，这使得研究人员可以剥离它们，并将其堆叠成原子厚度的任何材料组合
“范德瓦尔斯材料的这种剥离就像剥洋葱皮一样，但在原子层面上，”巴拉解释道
扫描隧道显微镜和光谱学是一种成像工具，能够测量原子分辨率图像，以及该范围内的电子特性
为了研究，将三溴化铬薄片从大块晶体上剥离成原子般薄的厚度，并转移到导电基底上，例如高度取向的热解石墨
“对三溴化铬能隙的理解解决了科学界现存的争议，”钱说
“这也是更好地控制三溴化铬自旋电子器件的关键
" 钱说，这项研究的结果将使研究人员更好地理解这种重要材料在自旋电子学和量子材料中的应用
“具有这种性质的材料在工程上有潜在的应用，可以将电子和自旋电子器件的尺寸缩小到原子水平，”他说
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