超薄氧化物在电、磁、光和催化等领域具有优异的性能。然而，目前制备超薄氧化物的主要方法仅适用于非晶态或多晶氧化物纳米片或薄膜。
有鉴于此，武汉大学付磊教授，伊比利亚国际纳米技术实验室(INL)王中长研究员报道了通过衬底缓冲液控制的化学气相沉积策略(SBC-CVD)，成功地合成了高质量的超薄氧化锑单晶(最小到1.8 nm)。
文章要点
1）在生长之前，研究人员通过设计的高温(1000 °C)退火工艺制备了再凝固的Ag(111)衬底。然后，为了实现超薄氧化锑单晶的生长，将商品锑粉放在上游提供锑蒸气，将银衬底放在温度T为750 °C的下游区域。将O2引入装置，单晶生长开始，生长过程保持几分钟。光学显微镜图像显示这些三角形晶体具有约5μm的均匀尺寸。此外，从沿表面法向的Sb价态分析可以看出，随着表层的去除，Sb0在整个Ag衬底中出现并保持恒定数量，这表明多余的Sb被缓冲在衬底内，这对Sb的完全氧化和随后的超薄氧化锑晶体的生长是非常关键的。
2）研究人员利用同步辐射X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)研究了超薄氧化锑的结构。
3）研究表明，SbO1.93单晶具有较高的介电常数(~100)和较大的击穿电场(~5.7 GV m-1)，具有良好的绝缘性能。此外，这种策略不仅限于氧化锑，还可以制造其他氧化物，例如氧化铋，氧化锗和氧化锡。
这种超薄的氧化锑单晶将有利于正在进行的超薄氧化物的应用研究。
Yang, K., Zhang, T., Wei, B. et al. Ultrathin high-κ antimony oxide single crystals. Nat Commun 11, 2502 (2020).
DOI：10.1038/s41467-020-16364-9
https://doi.org/10.1038/s41467-020-16364-9
