金衬底上外延单层磷膜的原子结构及生长行为
单层黑磷的成功剥离及其奇异特性的表征，引起人们对磷元素其他异形体的极大兴趣，尤其是单层蓝磷薄膜，由于其与黑磷在结构和物性等方面的相似性而为人们所关注。它较黑磷似乎更能靠外延的方法实现大面积薄膜样品，近几年来，已陆续有报道说通过分子束外延技术，在金衬底上实现了均匀单层蓝磷薄膜。我们采用扫描隧穿显微镜，仔细跟踪了外延磷与金衬底上的生长行为，呈现出一个特殊的生长模式- 准半层基元生长并伴随着反浸润或“缩锡”过程。结合低能电子衍射实验和第一性原理计算，我们进一步确定了外延磷膜并非前期报道的单层蓝磷，而是一个奇异的gold-phosphorus network (AuPhoN)，其基本构成单元为包含9个磷原子 (P9)的蓝磷基片以及链接该P9基片的金原子。其结构非常类似于在化学上广泛探索的metal-organic networks (MON)，而后者在传感、催化、和气体存储等方面都具有重要的应用前景。不同于MON，AuPhoN中不包含有机分子，从而有更高的稳定性。最后，我们通过第一性原理计算，进一步揭示可通过改变链接金属原子类型来调制此metal-phosphorus network (MPhoN)的化学功能和电子性质等，从而为探索新的物理及应用提供一个全新平台。
简介
谢茂海教授现就职于香港大学物理系。1985年毕业于天津大学电子工程系，1988年获得中科院半导体所硕士学位，1994年伦敦大学帝国理工学院博士学位。经历了2年多于伦敦大学帝国理工学院的博士后研究后，于1997年加入香港大学物理系，先后任职为助理教授、副教授、教授，并于2017年1月至2019年12月任系主任。他也曾任香港物理学会副主席、主席。谢教授的科研兴趣为材料于表面物理，尤其是薄膜材料的分子束外延生长及其表面原子结构和电子性质进行电子衍射、扫描隧穿显微镜、及光电子能谱的表征。近年来，他着重于二维材料(如MoSe2, WSe2, MoTe2等) 的外延生长和性质研究，并已发表科技论文 150多篇。
