磁性过渡金属二硫族化合物1T-CrX2(X=Se, Te)基态性质调控研究

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基本信息

  • 批准号：
    11874357
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    64.0万
  • 负责人：
    孙玉平
  • 依托单位：
    中国科学院合肥物质科学研究院
  • 学科分类：
    A2007.磁学及自旋电子学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Magnetic transition metal dichalcogenides (MTMDs) are typical quasi two-dimensional layered materials and present lots of physical properties related to the spin degree of freedom of electron. For example, 1T-CrX2(X=Se, Te) show the intrinsic magnetic properties. Tuning the ground state properties，investigating the origin of the magnetism of the MTMDs and exploring MTMDs with the magnetic transition temperature near the room temperature and semiconducting behavior are the frontier field in the condensed matter physics and material science. In this project, we do the research on the 1T-CrX2(X=Se, Te) and tuning the interlayer coupling by the element intercalation and study the evolution of the electronic structure by the measurements of the quantum oscillations (SdH and dHvA oscillations) and Scanning Tunneling Spectroscopy (STS). With the help of first principle calculations, the electronic structure evolution of the ground state tuned by the element intercalation and the origin of magnetism in 1T-CrX2(X=Se, Te) will be explored. The study of this project can give some basic information of exploring the MTMDs with the magnetic phase temperature near the room temperature and semiconducting behavior and also can guide the possible applications in the room temperature spintronics based on the MTMDs.
磁性过渡金属二硫族化合物是典型的准二维层状材料，蕴含有与电子自旋属性相关的丰富物性，其中如1T-CrX2 (X=Se, Te)等材料具有本征磁性的特征。调控本征磁性过渡金属二硫族化合物的基态性质，研究其磁性起源并且探索室温本征磁性半导体材料一直是凝聚态物理和材料科学领域的前沿。本项目以1T-CrX2 (X=Se, Te)为研究对象，通过元素插层的方法来调节层间耦合，系统研究元素插层对其基态性质的影响，并利用强磁场下的量子振荡(SdH和dHvA振荡)、扫描隧道谱（STS）等方法来研究材料的电子结构，结合第一性原理计算研究材料磁性的起源，揭示材料磁性的微观机制，总结元素插层对基态性质的调控规律，为探索合成过渡金属二硫族化合物室温磁性半导体材料提供参考，也为室温自旋电子学器件应用研究奠定材料基础。

结项摘要

以1T-CrX2 (X=Se, Te)为代表的具有高居里温度的本征磁性过渡金属二硫族化合物蕴含有与电子自旋属性相关的丰富物性，调控其基态性质并研究磁性起源，探索室温本征磁性半导体材料一直是凝聚态物理和材料科学领域的前沿。项目对1T-CrX2 (X=Se, Te)体系进行元素插层，通过第一性原理计算，从理论上预言插层元素种类及浓度，指导实验进行单晶生长工艺及开展低温、磁场下的物性研究。生长系列不同Cr离子插层的CrTe2单晶材料，并开展基态随磁场的演化研究、多畴结构研究、单色太赫兹和磁调制研究、磁各向异性和拓扑霍尔效应研究以及单晶磁畴的激光熔凝效应研究，揭示了其磁性起源的微观物理机理，对探索合成具有高居里温度的本征二维磁性材料具有借鉴意义。共发表SCI论文20余篇，其中包括Phys. Rev. Lett. 1篇，Nat. Commun. 1篇，Nano Lett. 5篇，Phys. Rev. B/Research/Materials 9篇，Appl. Phys. Lett. 3篇。

项目成果

期刊论文数量（22）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Planar Hall effect in the quasi-one-dimensional topological superconductor
准一维拓扑超导体中的平面霍尔效应
  • DOI：
    10.1103/physrevb.104.155106
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Phys. Rev. B
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yang X. C.;Luo X.;Gao J. J.;Jiang Z. Z.;Wang W.;Wang T. Y.;Si J. G.;Xi C. Y.;Song W. H.;Sun Y. P.
  • 通讯作者：
    Sun Y. P.
Magnetic anisotropy and anomalous Hall effect in monoclinic single crystal Cr5Te8
单斜晶系单晶 Cr5Te8 的磁各向异性和反常霍尔效应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Phys. Rev. B
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Z. Z. Jiang;X. Luo;J. Yan;J. J. Gao;W. Wang;G. C. Zhao;Y. Sun;J. G. Si;W. J. Lu;P. Tong;X. B. Zhu;W. H. Song;Y. P. Sun
  • 通讯作者：
    Y. P. Sun
Pseudogap and Weak Multifractality in 2D Disordered Mott Charge- Density-Wave Insulator
二维无序莫特电荷密度波绝缘体中的赝能隙和弱多重分形
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Nano Letters
  • 影响因子：
    10.8
  • 作者：
    Jianhua Gao;Jae Whan Park;Kiseok Kim;Sun Kyu Song;Hae Ryong Park;Jhinhwan Lee;Jewook Park;Fangchu Chen;Xuan Luo;Yuping Sun;Han Woong Yeom
  • 通讯作者：
    Han Woong Yeom
Magnetic anisotropy and topological Hall effect in the trigonal chromium tellurides Cr5Te8
三方碲化铬Cr5Te8的磁各向异性和拓扑霍尔效应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Phys. Rev. B
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Y. H. Wang;J. Yan;J. B. Li;S. S. Wang;M. Song;J. P. Song;Z. H. Li;K. Chen;Y. L. Qin;L. S. Ling;H. F. Du;L. Cao;X. Luo;Y. M. Xiong;Y. P. Sun
  • 通讯作者：
    Y. P. Sun
Observation and Manipulation of a Phase Separated State in a Charge Density Wave Material
电荷密度波材料中相分离状态的观察和操纵
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Nano Lett.
  • 影响因子：
    10.8
  • 作者：
    Walker S. M.;Patel T.;Okamoto J.;Langenberg D.;Bergeron E. A.;Gao J. J.;Luo X.;Lu W. J.;Sun Y. P.;Tsen A. W.;Baugh J.
  • 通讯作者：
    Baugh J.

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  • 通讯作者：
    孙玉平
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  • 通讯作者：
    孙玉平

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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