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Precision Control of amphoteric doping in Cu_(x)Bi_(2)Se_(3) Nanoplates

Precision Chemistry 2024年第8期2卷 421-427页

作者： Huaying Ren Jingxuan Zhou Ao Zhang Zixi Wu Jin Cai Xiaoyang Fu Jingyuan Zhou Zhong Wan Boxuan Zhou Yu Huang Xiangfeng Duan Department of Chemistry and Biochemistry University of CaliforniaLos AngelesLos AngelesCalifornia 90095United States Department of Materials Science and Engineering University of CaliforniaLos AngelesLos AngelesCalifornia 90095United States Department of Materials Science and Engineering and California NanoSystems Institute University of CaliforniaLos AngelesLos AngelesCalifornia 90095United States California NanoSystems Institute University of CaliforniaLos AngelesLos AngelesCalifornia 90095United States

Copper-doped Bi_(2)Se_(3)(Cu_(x)Bi_(2)Se_(3))is of considerable interest for tailoring its electronic properties and inducing exotic charge correlations while retaining the unique Dirac surface ***,the copper dopants in Cu_(x)Bi_(2)Se_(3) display complex electronic behaviors and may function as either electron donors or acceptors depending on their concentration and atomic sites within the Bi_(2)Se_(3) crystal ***,a precise understanding and control of the doping concentration and sites is of both fundamental and practical ***,we report a solution-based one-pot synthesis of Cu_(x)Bi_(2)Se_(3) nanoplates with systematically tunable Cu doping concentrations and doping *** studies reveal a gradual evolution from intercalative sites to substitutional sites with increasing Cu *** Cu atoms at intercalative sites function as electron donors while those at the substitutional sites function as electron acceptors,producing distinct effects on the electronic properties of the resulting *** further show that Cu_(0.18)Bi_(2)Se_(3) exhibits superconducting behavior,which is not present in Bi_(2)Se_(3),highlighting the essential role of Cu doping in tailoring exotic quantum *** study establishes an efficient methodology for precise synthesis of Cu_(x)Bi_(2)Se_(3) with tailored doping concentrations,doping sites,and electronic properties.

关键词： Cu_(x)Bi_(2)Se_(3) nanoplates amphoteric doping solution-based synthesis doping sites conducting thin film superconductivity

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