【作者】 肖翀； 孙永福； 谢毅；

【Author】 Chong Xiao;Yongfu Sun;Yi Xie;Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale,University of Science and Technology of China;

【机构】 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室；

【摘要】 缺陷作为无机固体常常不可避免的组成部分,在固体的物理行为和化学性能两方面都起着重要的作用。缺陷能激发质量和电荷的运输传递,不同程度地影响着固体的电子声子结构及其输运过程,对固体的光电磁等物理性能、以及诸多能量转化形式都起着重要甚至决定性的作用。尽管近三十年面向功性能开发和调控的无机固体材料低维化使固体功能材料焕发了更强的生命力,但是对于缺陷的存在状态、作用机制甚至性能决定性影响规律都极度缺乏。一方面随着固体的低维化,表面原子充分暴露而诱发缺陷的可能性大大增加,使得缺陷在低维固体中的研究更为重要。另一方面,由于传统表征手段难以有效建立清晰的缺陷结构模型及其与性能的关联性,缺陷结构的核心作用往往被忽视。因此,低维固体中缺陷的形成和演化理论以及缺陷对低维固体物理化学性能的影响机制始终停留在唯象论,己经成为制约低维固体材料科学发展的瓶颈,亟待更深入的实验研究去发现和认识基于缺陷的物理化学新现象、新规律和新应用。本报告将以二维固体为主要对象,阐述本课题组近年来在富含缺陷的二维固体的精确可控制备、局域缺陷结构的精准表征、通过缺陷工程调控二维固体电子、声子结构及输运行为并应用于能源转换方面的系列研究进展。在这些工作的基础上,我们对低维固体中的缺陷化学进行了展望,指出了低维固体缺陷化学的发展方向。更多还原

【Abstract】 In this report,we will take two-dimensional solids as main target to discuss our recent advances in the field of defects chemistry in low-dimensional solids,such as precisely controllable preparation of defect-rich two-dimensional solids,characterization of the localized defect structures in two-dimensional solids,modulation of electronic and phonon structure and transport behavior of two-dimensional solids through defect engineering and their applications in energy conversion.These works foreshadow that modulation of defect structures in low-dimensional solids should be a new and effective way to achieve the regulation of electron transition,phonon scattering,and synergistic effect of electrical and thermal transport properties,which will further promote the energy conversion efficiency.Finally,based on these work,we attempt to provide a new roadmap for the defects chemistry in low-dimensional solids.更多还原