过渡金属硫族化合物纳米管

过渡金属硫族化合物纳米管的发展历程：

回顾过渡金属硫族化合物的发展历程：过渡金属硫族化合物纳米管（WS₂纳米管）最早是由以色列科学家于1992年发现（Nature 360, 444-446 (1992).）。从诞生至今过去三十多年的发展中，对其生长机制的探究（2010）、丰富的物性研究和器件应用，比如超导电性（Nat. Commun. 8, 14465 (2017)）、特殊光耦合效应（2017）、显著增强的体光伏效应（Nature 570, 349 (2019)）等等，展示了过渡金属硫族化合物纳米管在基础研究和器件应用中的巨大潜力。我国科学家利用金纳米颗粒催化的化学气相沉积法实现了过渡金属硫族化合物纳米管的一步生长和其手性角的首次调控（Nat Mater 23, 347-355 (2024).），并研究了不同手性角分布和匹配关系对其物性的影响。最近，直径、层数和长度可调的过渡金属硫族化合物纳米管（2024）为进一步研究该体系中结构与物性的相互关系提供了丰富的研究体系，将在纳米光学、电学、光电子学、能源和生物交叉领域实现进一步探索。

近年来，二维过渡族金属硫族化合物量子材料家族，包括单层结构、异质结构和莫尔超晶格结构，它们的发现和研究成为科学领域的一项重要突破，为物理学、材料学、化学和生物等领域的发展打开了一扇崭新的大门，丰富了我们对物质结构和性质的认知，扩展了对新型电子器件和光电子器件的高效构筑策略。突破原有过渡族金属硫族化合物体系中结构建方式和调控策略，寻找新的研究思路，成为进一步扩展过渡族金属硫族化合物研究和应用的关键，将进一步推动对其新奇量子物性的深入探索和应用。过渡金属硫族化合物纳米管以其独特的准一维结构、额外的弯曲自由度、丰富的手性和特有的结构驰豫将进一步调控其电子结构和能带分布，将成为未来过渡金属硫族化合物这个大家族中重要的一员，将进一步丰富和扩展对过渡金属硫族化合物的物性研究和器件应用。

具体产品包括硫化钨、硒化钨、硫化和硒化钼纳米管，WS₂/WSe₂、WSe₂/WS₂、WSe₂/WS₂/WSe₂、WS₂/WSe₂/WS₂、MoS₂/MoSe₂、MoSe₂/MoS₂、WS₂/MoS₂、WS₂/MoSe₂等丰富的异质结纳米管以及硫化钨、硒化钨、硫化钼和硒化钼纳米带。

详细介绍：

1.单手性角硫化钨纳米管

    单手性角硫化钨纳米管中不同硫化钨纳米层的手性角完全一样，结构简单，对其物性研究和器件应用具有以下优势：

（1）相比多手性角硫化钨纳米管，单手性角硫化钨纳米管结构更加简单，对其结构驰豫特性、层与层之间相互作用，光与物质相互作用和电学性质的影响更加简单和可控。

（2）控制手性角特性，独立研究纳米管层数和直径对物性的调控特性。

（3）对单手性角硫化钨纳米管的理论建模更加简单。

2.直径较小（<20 nm）硫化钨纳米管

    相比于常规硫化钨纳米管，该种纳米管其直径均在20nm以下，更加趋近于一维结构，将表现出更加明显的量子效应。同时较小的直径将使其具有更大的表面曲率，将进一步显著调控其能带、电子结构和体光伏效应。

3.超长（>10 um）硫化钨纳米管

超长硫化钨纳米管兼顾了直径小长度更长的结构特征，有利于将其应用于更加复杂的集成体系，比如可以作为一种特殊的光波导材料，集成于光电系统。此外，超长的硫化钨纳米管满足更加复杂的器件设计，比如可以制备多组电极调控的电学器件和光电器件，实现对对硫化钨纳米管的物性更加多维度调节。

4.原位结构表征和光谱分析硫化钨纳米管芯片

原位结构表征和光谱分析硫化钨纳米管芯片是将制备的硫化钨纳米管通过微纳材料转移平台，从生长衬底转移到透射电镜专用芯片上，该种透射电镜芯片用50nm厚Si3N4薄膜代替了铜网或者超薄碳膜，具有绝缘性的，同时又满足透射电镜表征电子束的通过。这种芯片为单根硫化钨纳米管的原位结构和光谱分析提供了特殊的实验平台。

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