金刚石对顶砧装置高效压缩WSe2-MoSe2复合材料

据了解，电子科技大学夏娟研究者利用可产生百万大气压的金刚石对顶砧装置（DAC）使只有原子级厚度的二硒化钨（WSe2）和二硒化钼（MoSe2）复合材料实现高效压缩。该研究成果已以《二硒化钨-二硒化钼双层异质结的层间强耦合及高压调控研究》为题发表在Nature Physics上。

金刚石压砧由一对金刚石对顶砧和密封垫组成。其中，两颗金刚石尖顶之间的极小垫片包裹着钻石。当两颗金刚石相向而行时，金刚石尖顶之间的空间会被急剧压缩，进而会给样品施加百万个的大气压。空间中除了样品，还会充满了硅油等液体传压介质。

人类日常生活的压强是 1 个大气压，海底一万米的压强大约是 1000 个大气压，而DAC装置就能轻松实现 1000000个大气压的高压。由此可见，DAC装置拥有得天独厚的优势，是一个十分强大的实验手段。

研究者利用可产生百万大气压的DAC装置，让比千分之一蝉翼厚度还要薄的二硒化钨和二硒化钼复合材料贴合得更加紧密。

总的来说，DAC高压技术能使二维材料体系的体积产生30%以上的变化，进而能使材料体系更好地调控。

另外，研究者还研究了二硒化钨和二硒化钼异质结的层间激子发光、电子能带结构等物理特性随压强变化的响应。

研究表明，具有强层间耦合作用的WSe2-MoSe2异质结，可表现出极为优秀的光学、电学和光电特性，所以更适合应用于新型的光子器件、电子器件和光电器件上。

在获得层间强耦合二硒化钨-二硒化钼二维范德瓦尔斯异质结的基础上，利用其层间距离可被外界压强高效调控的特点，研究者采用DAC装置顺利实现了高压下微观结构和物理特性的原位调控。

在实验中，研究者还观察到了这类二维异质结的层间激子行为，在一万个大气压周围发生的明显变化。

尽管该工作属于基础型物理研究，但也具备一定应用价值。无论是在高压下开展基于新型敏感材料的物理特性研究，亦或是开发新型超高压传感器，都可以借鉴本次成果。

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