近期，中科院合肥研究院固体所功能材料物理与器件研究部在层状 MoAlB单晶的生长及三维各向异性研究方面取得新进展，相关成果以“ Colossal 3D Electrical Anisotropy of MoAlB Single Crystal”为题发表在 Small (Small, 2021, DOI: https://doi.org/10.1002/smll.202104460)上。
三维各向异性功能属性(如磁、电、热、光学等)不仅有利于材料的多种应用，而且有助于丰富材料的调控维度。如何在众多材料体系中探寻具有三维各向异性功能属性的材料是目前的研究热点和难点。材料的结构和化学键各向异性通常与电子能带结构的各向异性有关，因此将面内各向异性层状晶体结构与化学键各向异性相结合，有望实现三维各向异性的声子振动、电子结构及功能属性。
基于上述设计，固体所科研人员成功生长了面内各向异性的层状MoAlB单晶，并观察到巨大的三维电导率各向异性。结合实验和理论研究，澄清了MoAlB三维电导率各向异性源于由三维各向异性的晶体结构和化学键引起的三维各向异性声子振动和电子结构。该研究为三维各向异性MoAlB单晶的应用设计提供了实验和理论依据，为实现MoB二维 MBene的合成制备提供了可能。
上述工作得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、安徽省自然科学基金的支持。
文章链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202104460。
图1. MoAlB单晶的晶体结构三维各向异性。
图2. MoAlB 单晶的声子振动三维各向异性。
图3. MoAlB 单晶的电子结构和电输运三维各向异性。