近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所功能材料物理與器件研究部在層狀MoAlB單晶的生長及三維各向異性研究方面取得進展，相關成果發表在Small上。
三維各向異性功能屬性（如磁、電、熱、光學等）不僅有利于材料的多種應用，而且有助于豐富材料的調控維度。如何在眾多材料體系中探尋具有三維各向異性功能屬性的材料，是目前的研究熱點和難點。材料的結構和化學鍵各向異性通常與電子能帶結構的各向異性有關，因此將面內各向異性層狀晶體結構與化學鍵各向異性相結合，有望實現三維各向異性的聲子振動、電子結構及功能屬性。
基于上述設計，研究人員成功生長了面內各向異性的層狀MoAlB單晶，并觀察到巨大的三維電導率率各向異性。結合實驗和理論研究，該研究澄清了MoAlB三維電導率各向異性源于由三維各向異性的晶體結構和化學鍵引起的三維各向異性的聲子振動和電子結構。
該研究為三維各向異性MoAlB單晶的應用設計提供了實驗和理論依據，為實現MoB二維MBene的合成制備提供了可能。
上述工作得到國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金、安徽省自然科學基金的支持。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202104460
圖1 MoAlB單晶的晶體結構三維各向異性
圖2 MoAlB單晶的聲子振動三維各向異性
圖3 MoAlB單晶的電子結構和電輸運三維各向異性
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