RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2022

 / 

Июнь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Стрейнтроника двумерных неорганических материалов для электронных и оптических приложений

† 
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, просп. Лаврентьева 13, Новосибирск, 630090, Российская Федерация

Стрейнтроника как платформа для создания нового поколения устройств обработки информации, а также физическая база для разработки элементов гибкой электроники с использованием двумерных (2D) неорганических материалов, является в настоящее время одним из интенсивно развивающихся направлений наноэлектроники. Одно из привлекательных свойств нового семейства 2D кристаллов — высокая способность к деформации и растягиванию. Использование деформаций может приводить к удивительным изменениям электронных свойств 2D материалов и ван-дер-ваальсовых гетероструктур на их основе, к неожиданным технологическим и инженерным решениям. Деформационная инженерия как направление работ по поиску возможностей настройки физических свойств материалов путём контроля полей упругой деформации идеальна для реализации именно в атомарно тонких материалах и структурах.

Текст pdf (2 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.05.038984
Ключевые слова: стрейнтроника, графен, 2D материалы, гетероструктуры, механические свойства, запрещённая зона, электрические свойства, фотолюминесценция, рассеяние света, поглощение света, настройка оптических свойств, локальные деформации, корругированные монослои, адсорбция атомов, возможные приложения
PACS: 68.60.Bs, 68.65.Pq, 72.80.Vp, 73.40.−c, 77.65.Ly (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.05.038984
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/6/b/
001098556400001
2-s2.0-85182907895
2022PhyU...65..567A
Цитата: Антонова И В "Стрейнтроника двумерных неорганических материалов для электронных и оптических приложений" УФН 192 609–641 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 24 ноября 2020, доработана: 16 апреля 2021, 3 мая 2021

English citation: Antonova I V “Straintronics of 2D inorganic materials for electronic and optical applications” Phys. Usp. 65 567–596 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.05.038984

Список литературы (249) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (6) Похожие статьи (20)

  1. Бухараев А А и др УФН 188 1288 (2018); Bukharaev A A et al Phys. Usp. 61 1175 (2018)
  2. Sadovnikov A V et al Phys. Rev. Lett. 120 257203 (2018)
  3. Barangi M, Mazumder P Appl. Phys. Lett. 104 162403 (2014)
  4. Arora A et al Phys. Rev. Mater. 3 024403 (2019)
  5. Roy K IEEE Trans. Nanotechnol. 16 333 (2017)
  6. Roy K, Bandyopadhyay S, Atulasimha J Appl. Phys. Lett. 99 063108 (2011)
  7. Roy K TechConnect Briefs 4 51 (2017)
  8. Ларионов К В, Сорокин П Б УФН 191 30 (2021); Larionov K V, Sorokin P B Phys. Usp. 64 28 (2021)
  9. Tsutsui G et al AIP Adv. 9 030701 (2019)
  10. Lee M L et al J. Appl. Phys. 97 011101 (2005)
  11. Susarla S et al ACS Nano 12 4036 (2018)
  12. Wang D, Mei Y, Huang G J. Semicond. 39 011002 (2018)
  13. Cai P et al Adv. Mater. 30 1800572 (2018)
  14. Ратников П В, Силин А П УФН 188 1249 (2018); Ratnikov P V, Silin A P Phys. Usp. 61 1139 (2018)
  15. Антонова И В УФН 187 220 (2017); Antonova I V Phys. Usp. 60 204 (2017)
  16. Heidari H, Wacker N, Dahiya R Appl. Phys. Rev. 4 031101 (2017)
  17. Carey T et al Nat. Commun. 8 1202 (2017)
  18. Lee S et al Nat. Commun. 8 725 (2017)
  19. Zhu W et al Flex. Print. Electron. 2 043001 (2017)
  20. Zhao J, Zhang G-Y, Shi D-X Chinese Phys. B 22 057701 (2013)
  21. Liu Y, Pharr M, Salvatore G A ACS Nano 11 9614 (2017)
  22. Ameri S K et al ACS Nano 11 7634 (2017)
  23. Popov V I et al Materials 12 3477 (2019)
  24. Si C, Suna Z, Liu F Nanoscale 8 3207 (2016)
  25. Ni Z H et al Phys. Rev. B 77 115416 (2008)
  26. Teague M L et al Nano Lett. 9 2542 (2009)
  27. Zhang Y, Liu F Appl. Phys. Lett. 99 241908 (2011)
  28. Bronsgeest M S et al Nano Lett. 15 5098 (2015)
  29. Sun G et al Nanotechnology 20 355701 (2009)
  30. Huang M et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106 7304 (2009)
  31. Yu T et al J. Phys. Chem. C 112 12602 (2008)
  32. Lee C et al Science 321 385 (2008)
  33. Ding F et al Nano Lett. 10 3453 (2010)
  34. Ferralis N, Maboudian R, Carraro C Phys. Rev. Lett. 101 156801 (2008)
  35. Yoon D, Son Y-W, Cheong H Nano Lett. 11 3227 (2011)
  36. Roldán R et al J. Phys. Condens. Matter 27 313201 (2015)
  37. Deng S, Sumant A V, Berry V Nano Today 22 14 (2018)
  38. Politano A, Chiarello G Nano Res. 8 1847 (2015)
  39. Елецкий А В УФН 177 233 (2007); Eletskii A V Phys. Usp. 50 225 (2007)
  40. Cao G Polymers 6 2404 (2014)
  41. Галашев А Е, Рахманова О Р УФН 184 1045 (2014); Galashev A E, Rakhmanova O R Phys. Usp. 57 970 (2014)
  42. Mortazavi B et al Comput. Mater. Sci. 53 298 (2012)
  43. Wang G et al Phys. Rev. Let. 123 116101 (2019)
  44. Кнунянц И Л (Гл. ред.) Химическая энциклопедия Т. 1 (М.: Советская энциклопедия, 1988) с. 608; http://www.nanoscopy.org/tutorial/graphite/graphite.html
  45. Афанасов И М и др Неорганические материалы 45 540 (2009); Afanasov I M Inorganic Mater. 45 486 (2009)
  46. Georgakilas V et al Chem. Rev. 112 6156 (2012)
  47. Shareena T P D Nano-Micro Lett. 10 53 (2018)
  48. Li X et al Appl. Phys. Rev. 4 021306 (2017)
  49. Falin A et al Nat. Commun. 8 15815 (2017)
  50. Lee K H et al Nano Lett. 12 714 (2012)
  51. Petrone N et al ACS Nano 9 8953 (2015)
  52. Clark N, Oikonomou A, Vijayaraghavan A Phys. Status Solidi B 250 2672 (2013)
  53. Gómez-Navarro C, Burghard M, Kern K Nano Lett. 8 2045 (2008)
  54. Nair R R et al Small 6 2877 (2010)
  55. Cadelano E et al Phys. Rev. B 82 235414 (2010)
  56. Peng Q, Ji W, De S Comput. Mater. Sci. 56 11 (2012)
  57. Li L H, Chen Y Adv. Funct. Mater. 26 2594 (2016)
  58. Li J, Medhekar N V, Shenoy V B J. Phys. Chem. C 117 15842 (2013)
  59. Liu K et al Nano Lett. 14 5097 (2014)
  60. Antonova I V et al Mater. Design 164 107526 (2019)
  61. Antonova I et al Materials 13 1032 (2020)
  62. Antonova I V et al J. Material Sci. Eng. 6 1000379 (2017)
  63. Ivanov A I et al Phys. Chem. Chem. Phys. 19 19010 (2017)
  64. Young R J et al Compos. Sci. Technol. 72 1459 (2012)
  65. Ni Z H et al ACS Nano 2 2301 (2008)
  66. Mohiuddin T M G et al Phys. Rev. B 79 205433 (2009)
  67. Yoon D, Son Y-W, Cheong H Phys. Rev. Lett. 106 155502 (2011)
  68. Huang M et al Nano Lett. 10 4074 (2010)
  69. Mohr M, Maultzsch J, Thomsen C Phys. Rev. B 82 201409 (2010)
  70. Lee J E et al Nat. Commun. 3 1024 (2012)
  71. Fiori G, Iannaccone G Proc. IEEE 101 1653 (2013)
  72. Kim M et al Nano Lett. 10 1125 (2010)
  73. Fiori G et al Phys. Rev. B 82 153404 (2010)
  74. Liu F, Ming P, Li J Phys. Rev. B 76 064120 (2007)
  75. Sahalianov I Yu et al J. Appl. Phys. 126 054302 (2019)
  76. Choi S-M, Jhi S-H, Son Y-W Nano Lett. 10 3486 (2010)
  77. Farjam M, Rafii-Tabar H Phys. Rev. B 80 167401 (2009)
  78. Gui G, Li J, Zhong J Phys. Rev. B 78 075435 (2008)
  79. Gui G, Li J, Zhong J Phys. Rev. B 80 167402 (2009)
  80. Pereira V M, Castro Neto A H, Peres N M R Phys. Rev. B 80 045401 (2009)
  81. Ni Z H et al ACS Nano 3 483 (2009)
  82. Li C-L AIP Adv. 4 087119 (2014)
  83. Cocco G, Cadelano E, Colombo L Phys. Rev. B 81 241412 (2010)
  84. Ramasubramaniam A arXiv:1007.5511
  85. Cocco G, Cadelano E, Colombo L arXiv:1008.1238
  86. Naumov I I, Bratkovsky A M Phys. Rev. B 84 245444 (2011)
  87. Choi S-M, Jhi S-H, Son Y-W Phys. Rev. B 81 081407 (2010)
  88. Gui G et al Appl. Phys. Lett. 106 053113 (2015)
  89. Kerszberg N, Suryanarayana P RSC Adv. 5 43810 (2015)
  90. Souma S, Ohmi Y, Ogawa M J. Comput. Electron. 12 170 (2013)
  91. Alekseyev N I, Luchinin V V RENSIT 7 (2) 135 (2015)
  92. He X et al Appl. Phys. Lett. 104 243108 (2014)
  93. He X et al Appl. Phys. Lett. 105 083108 (2014)
  94. McRae A C, Wei G, Champagne A R Phys. Rev. Appl. 11 054019 (2019)
  95. Si C et al Phys. Rev. Lett. 111 196802 (2013)
  96. Tonnoir C et al Phys. Rev. Lett. 111 246805 (2013)
  97. Ludbrook B M et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 112 11795 (2015)
  98. Chapman J et al Sci. Rep. 6 23254 (2016)
  99. Levy N et al Science 329 544 (2010)
  100. Miller D L et al Science 324 924 (2009)
  101. Betancur-Ocampo Y et al Ann. Physics 359 243 (2015)
  102. Zhu S, Stroscio J A, Li T Phys. Rev. Lett. 115 245501 (2015)
  103. Zhang Y et al New J. Phys. 13 063047 (2011)
  104. Pu H H et al Phys. Rev. B 87 085417 (2013)
  105. Radchenko T et al Nanooptics, Nanophotonics, Nanostructures, and Their Applications: Selected Proc. of the 5th Intern. Conf. Nanotechnology and Nanomaterials, NANO2017, August 23-26, 2017, Chernivtsi, Ukraine (Springer Proc. in Physics) Vol. 210 (Eds O Fesenko, L Yatsenko) (Cham: Springer, 2018) p. 25-41
  106. Sagalianov I Yu et al Eur. Phys. J. B 90 112 (2017)
  107. Guido Y Z, Ren V Z Int. J. Numer. Model. 31 e223 (2018)
  108. Zhang X-W et al IEEE Electron Dev. Lett. 36 784 (2015)
  109. Pang Y et al Adv. Sci. 3 1500419 (2016)
  110. Kang M-A et al Carbon 116 167 (2017)
  111. De Fazio D et al ACS Nano 10 8252 (2016)
  112. Zhou R et al Materials 10 174 (2017)
  113. Chhowalla M et al Nat. Chem. 5 263 (2013)
  114. Gordon R A et al Phys. Rev. B 65 125407 (2002)
  115. Jin Q et al J. Phys. Chem. C 122 28215 (2018)
  116. Acerce M, Voiry D, Chhowal M Nat. Nanotechnol. 10 313 (2015)
  117. Lin Y-C et al Nat. Nanotechnol. 9 391 (2014)
  118. Jiang J-W, Park H S Appl. Phys. Lett. 105 033108 (2014)
  119. Pang H et al Materials 11 502 (2018)
  120. Mak K F et al Phys. Rev. Let. 105 136805 (2010)
  121. Zhao W et al ACS Nano 7 791 (2013)
  122. Manzeli S et al Nano Lett. 15 5330 (2015)
  123. Feng J et al Nat. Photon. 6 866 (2012)
  124. Castellanos-Gomez A et al Nano Lett. 13 5361 (2013)
  125. He K et al Nano Lett. 13 2931 (2013)
  126. Island J O et al Nanoscale 8 2589 (2016)
  127. Conley H J et al Nano Lett. 13 3626 (2013)
  128. Hui Y Y et al ACS Nano 7 7126 (2013)
  129. Lloyd D et al Nano Lett. 16 5836 (2016)
  130. Bandaru N et al J. Phys. Chem. C 118 3230 (2014)
  131. Li H et al Nat. Commun. 6 7381 (2015)
  132. Zhu T, Li J MRS Bull. 32 151 (2007)
  133. He X et al Appl. Phys. Lett. 109 173105 (2016)
  134. Wang Y et al Nano Res. 8 2562 (2015)
  135. Yang C, Zhao X, Wei S Solid State Commun. 245 70 (2016)
  136. Frisenda R et al npj 2D Mater. Appl. 1 10 (2017)
  137. Amin B, Kaloni T P, Schwingenschlögl U RSC Adv. 4 34561 (2014)
  138. Li M, Daib J, Zeng X C Nanoscale 7 15385 (2015)
  139. Ghorbani-Asl M et al Phys. Rev. B 87 235434 (2013)
  140. Guzman D M, Strachan A J. Appl. Phys. 115 243701 (2014)
  141. Johari P, Shenoy V B ACS Nano 6 5449 (2012)
  142. Yue Q et al Phys. Lett. A 376 1166 (2012)
  143. Peelaers H, Van de Walle C G Phys. Rev. B 86 241401 (2012)
  144. Lu P et al Phys. Chem. Chem. Phys. 14 13035 (2012)
  145. Scalise E et al Nano Res. 5 43 (2012)
  146. Zhu C R et al Phys. Rev. B 88 121301 (2013)
  147. Plechinger G et al 2D Mater. 2 015006 (2015)
  148. Yang S et al Nano Lett. 15 1660 (2015)
  149. Gant P et al Mat. Today 27 8 (2019)
  150. Liu C-C, Feng W, Yao Y Phys. Rev. Lett. 107 076802 (2011)
  151. Cai Y et al Phys. Rev. B 88 245408 (2013)
  152. Mohan B, Kumar A, Ahluwalia P K Physica E 61 40 (2014)
  153. Wang Y, Ding Y Solid State Commun. 155 6 (2013)
  154. Çkir D, Sahin H, Peeters F M C M Phys. Rev. B 90 205421 (2014)
  155. Liu H et al ACS Nano 8 4033 (2014)
  156. Rodin A S, Carvalho A, Castro Neto A H Phys. Rev. Lett. 112 176801 (2014)
  157. Peng X, Wei Q, Copple A Phys. Rev. B 90 085402 (2014)
  158. Fu D et al Appl. Phys. Lett. 103 183105 (2013)
  159. Dai Z et al J. Mech. Phys. Solids 137 103843 (2020)
  160. Zhang Y et al Nano Lett. 18 2098 (2018)
  161. Zhang K, Arroyo M Extreme Mechan. Lett. 14 23 (2017)
  162. Pan W et al Sci. Rep. 2 893 (2012)
  163. Dai Z, Liu L, Zhang Z Adv. Mater. 31 1805417 (2019)
  164. Sanchez D A et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115 7884 (2018)
  165. Li Z et al ACS Nano 9 3917 (2015)
  166. Zhang K, Arroyo M J. Mech. Phys. Solids 72 61 (2014)
  167. Tsoukleri G et al Small 5 2397 (2009)
  168. Dai Z et al Phys. Rev. Lett. 121 266101 (2018)
  169. Kashyap J, Yang E-H, Datta D arXiv:2001.00614
  170. Panse K S, Zhou S, Zhang Y ACS Appl. Nano Mater. 2 5779 (2019)
  171. Castellanos-Gomez A et al Nano Lett. 13 5361 (2013)
  172. Tyurnina A V et al ACS Photon. 6 516 (2019)
  173. Li H et al Nat. Commun. 6 7381 (2015)
  174. Chaves A et al npj 2D Mater. Appl. 4 29 (2020)
  175. San-Jose P et al Phys. Rev. X 6 031046 (2016)
  176. De Sanctis A et al Nat. Commun. 9 1652 (2018)
  177. Zhai D, Sander N Mod. Phys. Lett. B 33 1930001 (2019)
  178. Cao Y et al Nature 556 80 (2018)
  179. Cao Y et al Nature 556 43 (2018)
  180. Settnes M, Garcia J H, Roche S 2D Mater. 4 031006 (2017)
  181. Bi Z, Yuan N F Q, Fu L Phys. Rev. B 100 035448 (2019)
  182. Tong Q et al Nat. Phys. 13 356 (2017)
  183. Liu J, Liu J, Dai X Phys. Rev. B 99 155415 (2019)
  184. San-Jose P, Gonźalez J, Guinea F Phys. Rev. Lett. 108 216802 (2012)
  185. Cao Y et al Phys. Rev. Lett. 117 116804 (2016)
  186. Moon P, Koshino M Phys. Rev. B 85 195458 (2012)
  187. Gonzalez-Arraga L A et al Phys. Rev. Lett. 119 107201 (2017)
  188. Saito Y et al Nat. Phys. 16 926 (2020)
  189. Yan W et al Nat. Commun. 4 2159 (2013)
  190. Huder L et al Phys. Rev. Let. 120 156405 (2018)
  191. Chittari B L et al Electron. Struct. 1 015001 (2019)
  192. Yankowitz M et al Nature 557 404 (2018)
  193. Azadparvar M, Cheraghchi H arXiv:1912.02017
  194. Tang Q, Zhou Z, Chen Z Nanoscale 5 4541 (2013)
  195. Lehtinen P O et al Phys. Rev. Lett. 91 017202 (2003)
  196. Elias D C et al Science 323 610 (2009)
  197. Singh A K, Yakobson B I Nano Lett. 9 1540 (2009)
  198. Balog R et al Nat. Mater. 9 315 (2010)
  199. Bae S-H et al Carbon 51 236 (2013)
  200. Bao W et al Nat. Nanotechnol. 4 562 (2009)
  201. Wang Z F, Zhang Y, Liu F Phys. Rev. B 83 041403 (2011)
  202. Zhang Y, Liu F Appl. Phys. Lett. 99 241908 (2011)
  203. Antonova I V, Nebogatikova N A, Prinz V Ya J. Appl. Phys. 119 224302 (2016)
  204. Nebogatikova N A et al Phys. Chem. Chem Phys. 17 13257 (2015)
  205. Li T, Zhang Z J. Phys. D 43 075303 (2010)
  206. Wang Y et al ACS Nano 5 3645 (2011)
  207. Zang J et al Nat. Mater. 12 321 (2013)
  208. Hossain M Z et al Nat. Chem. 4 305 (2012)
  209. Varchon F et al Phys. Rev. B 77 235412 (2008)
  210. Hildebrand M et al J. Phys. Chem. C 123 4475 (2019)
  211. Prinz V Ya et al Physica E 6 828 (2000)
  212. Prinz V Ya Physica E 24 54 (2004)
  213. Prinz V Ya et al Sci. Technol. Adv. Mater. 10 034502 (2009)
  214. Taziev R M, Prinz V Ya Nanotechnology 22 305705 (2011)
  215. Сорокин П Б, Чернозатонский Л А УФН 183 113 (2013); Sorokin P B, Chernozatonskii L A Phys. Usp. 56 105 (2013)
  216. Bertolazzi S, Brivio J, Kis A ACS Nano 5 9703 (2011)
  217. Castellanos-Gomez A et al Adv. Mater. 24 772 (2012)
  218. Cooper R C et al Phys. Rev. B 87 035423 (2013)
  219. Feldman J L J. Phys. Chem. Solids 37 1141 (1976)
  220. Kaplan-Ashiri I et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 523 (2006)
  221. Elder R M, Neupane M R, Chantawansri T L Appl. Phys. Let. 107 073101 (2015)
  222. Lindahl N et al Nano Lett. 12 3526 (2012)
  223. Zhong-can O-Y, Su Z-B, Wang C-L Phys. Rev. Lett. 78 4055 (1997)
  224. Jiang J-W et al Nanotechnology 24 435705 (2013)
  225. Lee C et al Phys. Status Solidi B 246 2562 (2009)
  226. Lin Y-C et al Nat. Nanotechnol. 9 391 (2014)
  227. Chung J-Y et al J. Phys. D 50 345302 (2017)
  228. Lin W et al Appl. Phys. Lett. 114 113103 (2019)
  229. Sarwat S G et al Nano Lett. 18 2467 (2018)
  230. Ghobadi N Physica E 111 158 (2019)
  231. Kretinin A V et al Nano Lett. 14 3270 (2014)
  232. Liu X, Li Z J. Phys. Chem. Lett. 6 3269 (2015)
  233. Ye F, Lee J, Feng P X-L Nanoscale 9 18208 (2017)
  234. Lee I et al ACS Nano 13 8392 (2019)
  235. Piccinini G et al 2D Mater. 7 014002 (2020)
  236. Amin B et al Appl. Phys. Lett. 108 063105 (2016)
  237. Wei W, Dai Y, Huang B Phys. Chem. Chem. Phys. 19 663 (2017)
  238. Balendhran S et al Small 11 640 (2015)
  239. Xiong W et al Nanotechnology 28 195702 (2017)
  240. Liu B et al Phys. Chem. Chem. Phys. 18 19918 (2016)
  241. Davletshin A R et al Physica B 534 63 (2018)
  242. Heidari H, Wacker N, Dahiya R Appl. Phys. Rev. 4 031101 (2017)
  243. An J et al ACS Appl. Mater. Interfaces 9 44593 (2017)
  244. Gupta S et al npj Flexible Electron. 2 8 (2018)
  245. Jeerapan I, Poorahong S J. Electrochem. Soc. 167 037573 (2020)
  246. Lee J et al Appl. Phys. Lett. 101 252109 (2012)
  247. Lee S-K et al Nano Lett. 11 4642 (2011)
  248. Pan H Sci. Rep. 4 7524 (2014)
  249. Wang L, Wu M W Phys. Lett. A 378 1336 (2014)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение