二维（2D）原子晶体超晶格集成了多种2D分层材料，可实现可调的电子和光学特性。然而，层间间隙和相互作用的可调性仍然具有挑战性。

近日，江南大学肖少庆教授报道了一种基于软氧等离子体嵌入的解决方案。

文章要点

1）通过使用等离子电场将O₂⁺离子插入层间空间而产生二维原子晶体分子超晶格（ACMSs）。通过与相邻过渡金属二硫化物（TMD）单分子膜的范德华作用，形成稳定的分子氧层。

2）研究发现，所扩大的层间间隙可以有效地隔离TMD单层，并使得均质-(MoS₂ [O₂]_x)和杂-(MoS₂[O₂]_x/WS₂[O₂]_x）堆叠的ACMSs具有超出常规单层TMD容量的特性，例如光致发光强度高100倍，光电流高100倍。

在2D ACMSs中调整层间堆叠和相互作用的潜在通用策略有望导致单层材料固有的奇异超晶格特性，例如为未来的光电子学所追求的直接带隙。

Zhang, L., Nan, H., Zhang, X. et al. 2D atomic crystal molecular superlattices by soft plasma intercalation. Nat Commun 11, 5960 (2020).

DOI：10.1038/s41467-020-19766-x

https://doi.org/10.1038/s41467-020-19766-x