二維納米材料展現(xiàn)出多種力電和光電性能，有望被應用到應變傳感器件，柔性儲能器件，柔性二極管，晶體管，探測器和診斷器件中。在過去的研究中，大家更多的是將作用力加載到垂直于二維材料原子面的方向上，研究柔性器件的變化。然而，當加載軸平行于原子平面時，載荷對層狀納米材料光學和光-力學性能的影響尚未得到研究。QUT (澳大利亞昆士蘭科技大學)Zhang Chao等人利用集成了光學模塊的掃描探針電學樣品桿原位研究了直接帶隙半導體材料-MoSe2。他們用探針接觸樣品并給樣品施加特定方向的力學載荷，觀察樣品的光電流-暗電流比。此外，結合高分辨像，電子衍射對實驗中觀察到的現(xiàn)象做了系統(tǒng)分析，實驗中他們主要對比研究了MoSe2納米片在不同變形條件：垂直于二維原子面的彎曲變形（Bending deformation）和平行于二維原子面的邊緣變形(Edging deformation)作用下樣品的光電流特征及光電流光譜學變化。

研究發(fā)現(xiàn)：彎曲變形實驗會導致光電流的穩(wěn)定微小增加，而刃形變形作用傾向于誘導不穩(wěn)定的非系統(tǒng)性的光電流變化，但是會導致光電流光譜的紅移。隨后他們結合理論計算對實驗結果進行了驗證，發(fā)現(xiàn)彎曲變形會導致帶隙變窄，樣品從直接帶隙到間接帶隙的轉變現(xiàn)象越來越明顯。研究成果以Optomechanical Properties of MoSe2 Nanosheets as Revealed by In Situ Transmission Electron Microscopy為題目發(fā)表在《Nano Letters》上，昆士蘭科技大學ZhangChao為第一作者，兼通訊作者，Dmitri V. Golberg為共同通訊作者。

原位鏈接：pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.1c03796

圖 本項研究中利用澤攸科技（ZepTools）的PicoFemto®系列原位TEM光電力樣品桿搭建了原位測試環(huán)境。

(a)光電流和光電流光譜學測試裝置，（b-c）實驗中樣品的變形方法示意圖作者分別定義為“Bending deformation"和“Edging deformation"

（a-c）實驗中MoSe2原始，彎曲變形，載荷卸載之后的TEM照片及衍射數(shù)據(jù)，（d-e）彎曲和非彎曲狀態(tài)樣品I-V曲線及光電響應數(shù)據(jù)。（f）彎曲壓縮時樣品整個晶體性保存較好。

(a-b)圖展示的是“Edging deformation"時候樣品的TEM照片，c圖顯示“Edging deformation"時衍射斑點劈裂。（d-e）肖特基接觸下I-V曲線，以及光電響應I-t曲線

（a）Bending deformation  (b)Edging deformation

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