在新兴的二维无机分子晶体(2DIMCs)中，独特的分子间范德华作用力赋予了它们在外界刺激下具有高度可调的结构和性质。

近日，华中科技大学翟天佑教授，北京高压科学研究中心Xujie Lü通过高压调节和原位表征，研究了二维α-Sb₂O₃无机分子晶体从绝缘体到宽带隙半导体的高度可调谐的电荷输运行为。

文章要点

1）通过原位高压拉曼光谱和密度泛函理论计算揭示了压缩条件下的结构变化，结果表明在~4 Gpa、10 Gpa和15 Gpa处分别发生了三次等结构转变。此外，还可以通过调节晶体厚度来调节等结构转变的转变压力。用键级和电子局域函数(ELF)研究了分子间键的演化过程。

2）压缩后，分子间的成键作用显著增强，这对α-Sb₂O₃禁带宽度的减小和电荷输运性能的改善起着至关重要的作用。然而，间接带隙的性质被保留，并且在15 Gpa以下没有形成分子间的共价键。有趣的是，在0-3.2 Gpa范围内，电阻率急剧下降了5个数量级，这意味着从绝缘体到半导体的转变。

这项工作的成果为2DIMC树立了一个新的里程碑，并将极大地刺激2DIMC在光电子学和纳米机电系统中的基础研究和潜在应用。

参考文献

Xin Feng, et al, Giant Tunability of Charge Transport in 2D Inorganic Molecular Crystals by Pressure Engineering, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202217238

DOI: 10.1002/anie.202217238

https://doi.org/10.1002/anie.202217238