姚道新教授研究组在二维电子材料研究中取得重要进展

       理工学院、光电材料与技术国家重点实验室姚道新教授研究组最近在二维电子材料的研究方面取得重要进展，相关成果发表在Nature Publishing Group出版的《Scientific Reports》。

       二维电子材料在物理学、材料学、光学、电子信息等领域有着广泛的应用，发现新的二维电子材料和研究它们的性质成为重要的前沿领域。最近姚道新教授研究组使用密度泛函理论和紧束缚模型发现氮族元素（VA族）中的氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）可以形成稳定的类似石墨烯的二维电子结构：翘曲结构的六边形蜂巢格子，一种新的半导体。通过系统的研究，姚道新研究组发现该体系具有0.43-3.7电子伏的间接能隙，可以通过外加电场来调控。体系的翘曲结构主要来自外层电子的sp3杂化，使得系统具有独特的自旋-轨道耦合（SOC），能够保持系统的时间反演对称性，产生有趣的拓扑性质，比如p波超导电现象。该研究组还研究了体系的纳米带结构，发现锯齿边界和扶手型边界在某些情况下可以产生自旋极化的边缘态，同时氮烯的纳米带具有新奇的导电性质。这些性质使得氮族元素二维材料成为一个很有希望的二维电子材料，在物理学、半导体、光学、自旋电子学领域有潜在的重要应用。该工作由博士生李杰森（第一作者）、硕士生田闻川、王伟良副教授、姚道新教授（通讯作者）共同完成，研究成果发表于2015年6月30日出版的Scientific Reports 5 (2015) 11512 （DOI: 10.1038/srep11512）。

      上述工作得到了光电材料与技术国家重点实验室、理论物理科研特区、国家自然科学基金、科技部973项目等的资助。