三角形單層二硫化鎢發光特性

美國賓夕法尼亞州立大學研究人員Mauricio Terrones和Vincent Crespi領導的團隊首次成功生成三角形單層二硫化鎢（WS₂），它具有不尋常的光致發光特性，在光學技術中具有潛在的應用價值。

研究人員使用受控的熱還原——硫化方法（或化學氣相沉積）生成單層二硫化鎢。團隊設法沉積少量的厚度不到1nm的二氧化鎢晶體，然後讓這些晶體通過850℃的高溫硫蒸汽，從而制得僅有單個原子厚度的單層二硫化鎢。所得單層二硫化鎢具備由硫原子鍵合鎢原子的三角形蜂窩結構。此項製備實現了與2004年製造石墨單層相同的壯舉。

據Terrones 介紹，二硫化鎢單層最令人興奮的特性之一是它的光致發光。當一種物質吸收一個波長的光並重新發射不同波長的光時，會發生光致發光。這種光致發光特性在螢火蟲等發光生物中可以發現。值得一提的是，三角形結構邊緣處的光致發光最強，正是原子化學變化的地方，而三角形中心發生的光致發光則要少得多。“我們還發現這些新單分子層在室溫下發光”，單層二硫化鎢發光不需要特殊的溫度要求。

“光致發光的圖像是美麗的，就像小巧的節日裝飾品一樣，三角形照亮了它們的邊緣，它們具有潛在變革性，能夠應用于納米光學的節日裝飾品。”Vincent Crespi補充說。如此看來，發光的單層三角形二硫化鎢為多種潛在有用的應用打開了大門，尤其是光學技術領域的應用。由於獨特的光致發光特性，此種材料可能用於生產鐳射、發光二極體一類的光學裝置以及光學光檢測等。

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