高压下SnSe纳米片结构和电输运性质的研究

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1、分类号：O521单位代码：10183研究生学号：2015932042密级：公开高压下SnSe吉林大学纳米片结硕士学位论文构和电输运吉性高压下SnSe纳米片结构和电输运性质的研究质林侯的大洁学白研TheStructuralandElectricalTransportPropertiesof究CompressedSnSeNanosheets刘书含作者姓名：刘书含吉专业：凝聚态物理林大研究方向：高压物理学指导教师：高春晓教授培养单位：物理学院2018年5月高压下SnSe纳米片结构和电输运性质的研究TheStructuralandElectricalTran

2、sportPropertiesofCompressedSnSeNanosheets作者姓名：刘书含专业名称：凝聚态物理指导教师：高春晓教授学位类别：理学硕士答辩日期：2018年5月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内

3、容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定

4、享受相关权益。论文级别：硕士□博士学科专业：凝聚态物理论文题目：高压下SnSe纳米片的结构和电输运性质研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林大学超硬材料国家重点实验室长春市前进大街2699号130012作者联系电话：0431-85168878-606中文摘要中文摘要高压下SnSe纳米片结构和电输运性质的研究半导体材料和拓扑绝缘态材料是如今科研领域的热门材料，主要由于它们在高压下的新性质和新结构，引发了人们的高度关注。SnSe是IV-VI族化合物中极具代表性的窄带隙P型半导体材料之一，在常温常压下，SnSe结晶是空间群为Pnma

5、的具有对称性的层状正交结构。由于它的物理化学性质比较独特，通常应用在记忆功能开关设备、红外探测器以及太阳能电池阳极材料等领域。近年来，发现大多数人研究的SnSe都为体材料，研究了不同条件下SnSe的物理性质及结构等，虽然也有少量关于纳米材料SnSe的报道，但也只限于对纳米材料SnSe的合成、结构稳定性及光谱性质的研究。然而，纳米材料SnSe是否能像体材料SnSe一样，在高压条件下发生由半导体特性向半金属特性的转变还不得而知。因此本文以SnSe纳米片为研究对象，利用高压同步辐射X射线衍射、基于金刚石对顶砧（DAC）装置的高压原位直流电阻率和变温电阻率的

6、测量，对SnSe纳米片的高压结构相变和电输运性质变化进行了探索。研究结果如下：一、利用同步辐射高压X光衍射技术，并结合GSAS精修，研究了高压下SnSe纳米片的结构变化。随着压力增大到7.2GPa，SnSe纳米片发生了由空间群Pnma向空间群Cmcm的二阶结构相变。继续增加压力，直到36.4GPa,由于出现新峰，晶体结构可能再次发生了转变，我们精修了34.66GPa时的谱线，SnSe纳米片的晶体结构已经由正交结构Cmcm空间群转化为单斜结构P21空间群。I中文摘要二、通过高压原位直流电阻率实验，发现SnSe纳米片的电阻率随着压力的增加而减小，在0-7

7、.3GPa压力范围内，电阻率下降了四个数量级，在7.3-14.0GPa压力范围内，SnSe纳米片正在经历从初始相（Pnma）到对称结构(Cmcm)的同构连续相变，与高压同步辐射X衍射实验的结果相符合，而在14.0-27.6GPa区间内，电阻率下降趋势明显减缓，在27.6GPa时出现一个明显的不连续变化，我们判断这可能与压力引起的结构相变有关，在27.6-40.2GPa区间内电阻率急剧下降后趋于平缓状态。三、通过高压原位变温电阻率实验，实验温度控制在100K-250K之间，发现在12.5GPa之前，电阻率随温度的增加而减小，可判断在此区间内SnSe纳米

8、片表现为明显的半导体特性，在13.6-19.8GPa之间，由于SnSe纳米片处于部分破碎的状态，导致电学信号