journal article·2020-07-02Open access

Two-dimensional functional materials: from properties to potential applications

Yining Wei, Xiao Tang, Jing Shang, Lin Ju, Liangzhi Kou

Abstract

Two-dimensional (2D) materials have been extensively investigated since the exfoliation of graphene. Due to the excellent and versatile properties, the promising applications in novel nanodevices have been proposed in the last few years. Here, we chose three stable 2D materials which have been experimentally synthesized and have potential to be used for next-generation nanodevices, namely semiconducting MoS2, Janus MoSSe, and magnetic CrI3, to review their electronic/magnetic properties, and reveal the relationship of the properties-applications in devices. The showcase review on property-application is expected to provide new research insights into the investigations of 2D materials.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: 2D Materials and Applications · Graphene research and applications · MXene and MAX Phase Materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Mechanical, Medical and Process Engineering, Queensland University of Technology, Brisbane, Australia

Funding

ARC Discovery Project

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1126/science.110289610.1126/science.1102896 ↗
2. 10.1038/nature0423510.1038/nature04235 ↗
3. 10.1021/cr900070d10.1021/cr900070d ↗
4. 10.1039/C5TA05770A10.1039/C5TA05770A ↗
5. 10.1039/c3cp54592j10.1039/c3cp54592j ↗
6. 10.1016/j.jmps.2010.05.00410.1016/j.jmps.2010.05.004 ↗
7. 10.1021/acs.nanolett.6b0281510.1021/acs.nanolett.6b02815 ↗
8. 10.1016/j.carbon.2013.01.04110.1016/j.carbon.2013.01.041 ↗
9. 10.1016/j.jmps.2014.06.01110.1016/j.jmps.2014.06.011 ↗
10. 10.1103/PhysRevLett.102.23680410.1103/PhysRevLett.102.236804 ↗
11. 10.1103/PhysRevLett.108.24550110.1103/PhysRevLett.108.245501 ↗
12. 10.1002/adma.20140090910.1002/adma.201400909 ↗
13. 10.1021/acs.nanolett.5b0008510.1021/acs.nanolett.5b00085 ↗
14. 10.1021/nl102213910.1021/nl1022139 ↗
15. 10.1103/PhysRevLett.105.13680510.1103/PhysRevLett.105.136805 ↗
16. 10.1038/nnano.2012.19310.1038/nnano.2012.193 ↗
17. 10.1021/nn501226z10.1021/nn501226z ↗
18. 10.1021/acs.nanolett.6b0514310.1021/acs.nanolett.6b05143 ↗
19. 10.1002/adma.20180646110.1002/adma.201806461 ↗
20. 10.1007/s11434-016-1155-210.1007/s11434-016-1155-2 ↗
21. 10.1109/TED.2008.92659310.1109/TED.2008.926593 ↗
22. 10.1016/j.pmatsci.2015.02.00210.1016/j.pmatsci.2015.02.002 ↗
23. 10.1016/j.ccr.2004.12.00810.1016/j.ccr.2004.12.008 ↗
24. 10.1021/acs.jpcc.5b0209610.1021/acs.jpcc.5b02096 ↗
25. 10.1038/nature0771910.1038/nature07719 ↗
26. 10.1021/jp076890n10.1021/jp076890n ↗
27. 10.1038/natrevmats.2016.5510.1038/natrevmats.2016.55 ↗
28. 10.1038/nphoton.2015.28210.1038/nphoton.2015.282 ↗
29. 10.1002/smll.20130371110.1002/smll.201303711 ↗
30. 10.1021/acs.jpcc.6b0469210.1021/acs.jpcc.6b04692 ↗
31. 10.1103/PhysRevB.93.18451210.1103/PhysRevB.93.184512 ↗
32. 10.1038/nnano.2017.10010.1038/nnano.2017.100 ↗
33. 10.1021/acsnano.7b0318610.1021/acsnano.7b03186 ↗
34. 10.1021/acs.nanolett.8b0347410.1021/acs.nanolett.8b03474 ↗
35. 10.1002/smll.20180209110.1002/smll.201802091 ↗
36. 10.1103/RevModPhys.89.02500610.1103/RevModPhys.89.025006 ↗
37. 10.1038/nature2239110.1038/nature22391 ↗
38. 10.1038/s41586-018-0631-z10.1038/s41586-018-0631-z ↗
39. 10.1021/acs.nanolett.6b0305210.1021/acs.nanolett.6b03052 ↗
40. 10.1088/2053-1583/3/3/03100910.1088/2053-1583/3/3/031009 ↗
41. 10.1038/nature2206010.1038/nature22060 ↗
42. 10.1038/s41565-018-0063-910.1038/s41565-018-0063-9 ↗
43. O’Hara DJ, Zhu T, Trout AH, et al. Room temperature intrinsic ferromagnetism in epitaxial manganese selenide films in the monolayer limit. Nano Letter. 2018;18:3125–3313.10.1021/acs.nanolett.8b00683 ↗
44. 10.1126/science.aar485110.1126/science.aar4851 ↗
45. 10.1126/science.aar361710.1126/science.aar3617 ↗
46. 10.1103/PhysRevLett.117.26720310.1103/PhysRevLett.117.267203 ↗
47. 10.1038/s41565-018-0121-310.1038/s41565-018-0121-3 ↗
48. 10.1038/natrevmats.2017.3310.1038/natrevmats.2017.33 ↗
49. 10.1103/PhysRevLett.108.19680210.1103/PhysRevLett.108.196802 ↗
50. 10.1103/PhysRevB.79.11540910.1103/PhysRevB.79.115409 ↗
51. 10.1103/PhysRevB.85.20530210.1103/PhysRevB.85.205302 ↗
52. 10.1103/PhysRevLett.99.23680910.1103/PhysRevLett.99.236809 ↗
53. 10.1021/acs.nanolett.6b0100710.1021/acs.nanolett.6b01007 ↗
54. 10.1021/nl903868w10.1021/nl903868w ↗
55. 10.1073/pnas.050284810210.1073/pnas.0502848102 ↗
56. 10.1038/nnano.2010.27910.1038/nnano.2010.279 ↗
57. 10.1021/nn305913610.1021/nn3059136 ↗
58. 10.1021/acs.nanolett.8b0514010.1021/acs.nanolett.8b05140 ↗
59. 10.1038/nnano.2015.5610.1038/nnano.2015.56 ↗
60. 10.1103/PhysRevB.84.08540610.1103/PhysRevB.84.085406 ↗
61. 10.1103/PhysRevB.86.24120110.1103/PhysRevB.86.241201 ↗
62. 10.1103/PhysRevLett.111.21680510.1103/PhysRevLett.111.216805 ↗
63. 10.1103/PhysRevLett.113.07680210.1103/PhysRevLett.113.076802 ↗
64. 10.1038/nature1373410.1038/nature13734 ↗
65. 10.1103/PhysRevLett.114.09740310.1103/PhysRevLett.114.097403 ↗
66. Kheng K · Phys Rev Lett · 1752 · 1993 · 71
67. 10.1103/PhysRevLett.84.18710.1103/PhysRevLett.84.187 ↗
68. 10.1038/nmat350510.1038/nmat3505 ↗
69. 10.1103/PhysRevLett.59.233710.1103/PhysRevLett.59.2337 ↗
70. 10.1080/0001873890010110210.1080/00018738900101102 ↗
71. 10.1021/acs.jpcc.6b1268110.1021/acs.jpcc.6b12681 ↗
72. 10.1021/nn501342910.1021/nn5013429 ↗
73. 10.1021/nl400516a10.1021/nl400516a ↗
74. 10.1021/nl502075n10.1021/nl502075n ↗
75. 10.1038/nnano.2014.2510.1038/nnano.2014.25 ↗
76. 10.1038/nmat420510.1038/nmat4205 ↗
77. 10.1038/nnano.2014.2610.1038/nnano.2014.26 ↗
78. 10.1021/nn305301b10.1021/nn305301b ↗
79. 10.1021/acs.jpclett.7b0284110.1021/acs.jpclett.7b02841 ↗
80. 10.1021/acsnano.7b0331310.1021/acsnano.7b03313 ↗
81. 10.1209/0295-5075/102/5700110.1209/0295-5075/102/57001 ↗
82. 10.1021/acs.jpclett.8b0162510.1021/acs.jpclett.8b01625 ↗
83. 10.1038/nmat305110.1038/nmat3051 ↗
84. 10.1038/nmat436010.1038/nmat4360 ↗
85. 10.1103/PhysRevB.97.23540410.1103/PhysRevB.97.235404 ↗
86. 10.1039/C7TA10015A10.1039/C7TA10015A ↗
87. 10.1021/acs.nanolett.8b0133510.1021/acs.nanolett.8b01335 ↗
88. 10.1039/C8TA08407F10.1039/C8TA08407F ↗
89. 10.1038/s41563-018-0040-610.1038/s41563-018-0040-6 ↗
90. 10.1021/cm504242t10.1021/cm504242t ↗
91. 10.1021/acs.nanolett.8b0332110.1021/acs.nanolett.8b03321 ↗
92. 10.1088/2053-1583/aa75ed10.1088/2053-1583/aa75ed ↗
93. 10.1103/PhysRevMaterials.2.02400410.1103/PhysRevMaterials.2.024004 ↗
94. 10.1016/0022-3697(58)90107-010.1016/0022-3697(58)90107-0 ↗
95. 10.1016/0022-3697(59)90061-710.1016/0022-3697(59)90061-7 ↗
96. 10.1103/PhysRevB.98.14441110.1103/PhysRevB.98.144411 ↗
97. 10.1039/C8CP03599G10.1039/C8CP03599G ↗
98. 10.1021/acs.nanolett.8b0112510.1021/acs.nanolett.8b01125 ↗
99. 10.1103/PhysRevB.99.14440110.1103/PhysRevB.99.144401 ↗
100. 10.1038/3505004010.1038/35050040 ↗