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主要研究背景:
近年来，二维材料因其独特的物理和化学性质成为材料科学领域的研究热点。其中，六边形结构的二维材料，如石墨烯和二硫化钼，已经在纳米电子学、光电子学等领域展示了广泛的应用前景。然而，尽管理论上预测了多种具有五边形结构的二维材料，它们的实际合成由于其亚稳态特性一直是个挑战。
理论研究表明，五边形二维材料由于其特殊的晶格结构，可以表现出高度各向异性的电学和热学性质，使其在功能电子器件、热电材料和柔性电子设备中具有巨大的应用潜力。然而，由于五边形结构难以自然形成，实验上对这种材料的研究仍然非常有限。迄今为止，仅有少数几种五边形二维材料如PdSe2被成功合成，并展示出其在光电和纳米电子学领域的潜力。
研究结果:
近期，由美国普渡大学、丹麦奥胡斯大学、苏州大学等机构的研究人员组成的国际团队，通过对称驱动的外延生长法，成功合成了一种新的亚稳态五边形二维材料——单层五边形PdTe2。该材料的成功合成为五边形二维材料的研究和应用开辟了新的方向。
研究人员采用扫描隧道显微镜（STM）和低能电子衍射（LEED）等表征技术，对合成的单层五边形PdTe2进行了详细的结构分析。结果显示，该材料具有良好的晶格匹配和低对称性结构，并通过与底层Pd(100)基底的晶格匹配得以稳定。此外，X射线光电子能谱（XPS）测量证实了PdTe2的形成及其单层厚度。密度泛函理论（DFT）计算揭示，单层五边形PdTe2是一种具有1.05 eV间接带隙的半导体，这一结果与扫描隧道光谱（STS）测量的带隙值基本一致。
研究团队还通过角分辨光电子能谱（ARPES）对该材料的价带结构进行了测量，结果与理论计算的特征一致，进一步验证了该材料的电子结构特性。
此次研究展示了通过对称驱动外延生长技术成功合成亚稳态五边形二维材料的可能性，为该类材料的研究提供了新的途径，并有望在未来功能电子器件、光电子器件及热电材料中获得广泛应用。
