[发明专利]一种基于二维碲纳米晶体制备二维超导PtTe2

说明书

本发明公开了一种基于二维碲纳米晶体制备二维超导PtTe₂及其制备方法和应用,铂和碲的化学计量比为1:2,包括以下步骤：步骤S1：将晶体二维碲烯溶解于去离子水中配置浓度为0.05mol/L的二维碲烯溶液；步骤S2：将氯铂酸用去离子水稀释，得到浓度为0.10mol/L的氯铂酸溶液；步骤S3：将二维碲烯溶液与氯铂酸溶液按摩尔比为3:1‑7:1的比例混合，反应一段时间后得到含有二维超导PtTe₂的溶液；步骤S4：将二维超导PtTe₂的溶液用去离子水和离心机清洗后得到二维超导PtTe₂晶体。本发明制备的碲化铂纳米片具有模板的相同的形貌，并且该纳米片颜色有所变化，在高分辨扫描电镜下表现出高结晶度和清晰的原子排列。

技术领域

本发明涉及一种二维纳米材料技术领域，尤其涉及一种基于二维碲纳米晶体制备二维超导PtTe₂及其制备方法和应用。

背景技术

二维材料将电子的运动限制在一个平面范围以内，这个特征使得二维材料在超导领域显出一些独特的物理现象。近年来研究人员在多种材料的异质结或低维系统中发现了超导现象，并发现了多种与超导相关的新物性和新效应，极大地拓宽了超导的研究体系和该领域的研究方向。在二维系统的制备方面，利用脉冲激光沉积（PLD）和分子束外延（MBE）等方法，可以生长出高质量SrTiO₃/LaAlO₃，FeSe/SrTiO₃和Bi₂Te₃/FeTe等异质结薄膜，成功实现了二维超导或提高超导转变温度（Tc）的目的。另一方面，利用二维材料的原子层厚度的特征，实现了约瑟夫结的制备，在该约瑟夫结中观察到了超电流的产生，对超导的机理和拓展有着重大影响。细致的物性研究证明了低维超导体与铁磁性共存、金属-绝缘体相变、超导-绝缘体相变和Berezinskii–Kosterlitz–Thouless(BKT)相变等新奇的物理现象。上述两种制备合成方法，需要借助苛刻的样品制备、样品解离和加工工艺等，操作有一定的局限性。所以，利用材料自身的化学特性，通过引入电负性不同的新元素，诱导形成额外的共价键，可以有效地导致化合物的结构的低维化并改变电子结构，从而在新的材料维度下发现新的物性和效应。

硫族碲化物在信息技术、半导体科学、光电和热电等多个方面显示特殊的性能和潜在的巨大应用。而碲化物本身有较低的离子溶积常数，这成为了碲反应变成碲化物的重要热动力条件。液相法也作为一种低成本、高效和灵活可控的方式而常被采用。

为此，我们提出一种基于二维碲纳米晶体制备二维超导PtTe₂及其制备方法和应用以解决上述技术问题，对今后探索新型二维层状超导材料和研究物性对维度依赖等新现象具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种基于二维碲纳米晶体制备二维超导PtTe₂及其制备方法和应用，采用该方法可以有效的控制其组分和形貌，相比于其他超导二维材料的制备方法，如脉冲激光沉积（PLD）和分子束外延（MBE），该方法表现出简单、可控、可以量产的特征。并且，我们得到的产物具有较高的结晶度，表现出于磁场成一定角度关系的超导现象。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于二维碲纳米晶体制备二维超导PtTe₂，铂和碲的化学计量比为1:2。

本发明还提供一种基于二维碲纳米晶体制备二维超导PtTe₂的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：将晶体二维碲烯溶解于去离子水中配置浓度为0.05mol/L的二维碲烯溶液；

步骤S2：将氯铂酸用去离子水稀释，得到浓度为0.10mol/L的氯铂酸溶液；