由于特殊的物理性質(zhì)（例如電荷密度波，磁性，催化和超導(dǎo)性）和重要潛在應(yīng)用，金屬性質(zhì)的二維（2D）過渡金屬二硫化物（MTMD）近來引起了廣泛的關(guān)注。例如，有研究表明多相的TMDs在析氫催化反應(yīng)和能量?jī)?chǔ)存方面具有很大的潛在應(yīng)用價(jià)值。為具有多相結(jié)構(gòu)的二維材料提供控制物相的有效的合成方法并研究不同相的物理性能具有重要的意義，已成為2D材料研究領(lǐng)域的重要主題。為了探索具有潛能的多相二維材料，最近關(guān)于多相過渡金屬硫化物的合成和性能的研究逐漸被報(bào)道。

四方相的一硒化鈷是層狀結(jié)構(gòu)，有鐵磁性，并且居里溫度接近10 K。而六方相的硒化鈷是為非層狀結(jié)構(gòu)。眾所周知，由于內(nèi)在的三維結(jié)構(gòu)，合成二維的非層狀材料是十分困難的。而控制合成條件調(diào)節(jié)產(chǎn)二維硒化鈷材料的物相也是一大挑戰(zhàn)。最近段曦東教授團(tuán)隊(duì)通過控制化學(xué)氣相沉積方法的合成參數(shù)成功合成了不同厚度的超薄層狀的四方和非層狀的六方相CoSe納米片。四方的CoSe納米片最薄可達(dá)2.3 nm，六方的CoSe納米片最薄可達(dá)3.7 nm。研究表明四方和六方的CoSe納米片均表現(xiàn)為金屬性質(zhì)。進(jìn)一步研究表明，四方和六方的CoSe納米片均具有較高的且厚度可調(diào)的電導(dǎo)率和擊穿電流。六方的CoSe納米片最高電導(dǎo)率可達(dá)6.6×105 S m?1，擊穿電流可達(dá)到3.9×107 A/cm2。四方的CoSe納米片具有稍低的電導(dǎo)率，可達(dá)8.2×104 S m?1。此外，該團(tuán)隊(duì)又通過制備Hall器件研究表明，四方的CoSe納米片具有角度相關(guān)的磁阻和弱的反局域化效應(yīng)。該團(tuán)隊(duì)CVD生長(zhǎng)的二維超薄四方和六方的CoSe納米片不僅豐富的二維家族，也可能為多相二維材料在原子規(guī)模上的調(diào)控提供了范例。

化學(xué)化工學(xué)院段曦東教授和加州大學(xué)洛杉磯分校段鑲峰教授為通訊作者，博士研究生馬惠芳為第一作者，博士后萬眾為共同第一作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和交叉學(xué)科平臺(tái)建設(shè)-納米科技實(shí)驗(yàn)室支持項(xiàng)目等項(xiàng)目的支持。