二セレン化モリブデン

二セレン化モリブデン (Molybdenum diselenide、MoSe2) は、モリブデンとセレンの無機化合物である。 その構造はMoS2の構造に似ている。このカテゴリーの化合物は、遷移金属ジカルコゲニド(Transition Metal Di-Chalcogenides)、略してTMDCとして知られている。これらの化合物は、名前が示すように、遷移金属と元素周期表の第16族の元素で構成されている。MoS2と比較して、MoSe2はより高い電気伝導率を示す。 多くのTMDCと同様、MoSe2は強い面内結合と弱い面外相互作用を持つ層状材料である。これらの相互作用により、単一単位胞の厚さの二次元層への剥離が起こる。 これらのTMDCの最も一般的な形式は、セレン・イオン間に挟まれたモリブデンの3層を持ち、三角柱状の金属結合配位を引き起こすが、化合物が剥離すると八面体になる。これらの化合物の金属イオンは6つのSe2−イオンに囲まれている。Moの配位幾何学は、八面体や三角柱として見られることもある。 MoSe2の合成には、封管内でのモリブデンとセレンの高温での直接反応が含まれる。ハロゲン (通常は臭素またはヨウ素) による化学蒸気輸送は、非常に低い圧力 (10-6torr未満) および非常に高い温度 (600～700°C) で化合物を精製するために使用される。強い発熱反応による爆発を防ぐために、非常に徐々に加熱する必要がある。化学量論層は、サンプルが冷却されるにつれて六方晶系構造で結晶化する。過剰なセレンは真空下での昇華によって除去できる。MoSe2の合成反応は次のとおり:     Mo + 2 Se → MoSe2 MoSe2の単結晶の厚さ層は、バルク結晶からのスコッチテープ剥離（英語版）または化学気相成長 (CVD) によって生成される。 2D-MoSe2の電子移動度は、2D-MoS2の電子移動度よりも大幅に高くなる。2D MoSe2はグラフェンを思わせる構造を採用しているが、後者の電子移動度はさらに数千倍も優れている。グラフェンとは対照的に、2D-MoSe2は直接的（英語版）なバンドギャップを持っており、トランジスタや光検出器への応用が示唆されている。 セレン化モリブデン(IV)は、非常に希少な鉱物ドライスダライトとして自然界に存在する。 ^ Iberi, Vighter; Liang, Liangbo; Ievlev, Anton V.; Stanford, Michael G.; Lin, Ming-Wei; Li, Xufan; Mahjouri-Samani, Masoud; Jesse, Stephen et al. (2016). “Nanoforging Single Layer MoSe2 Through Defect Engineering with Focused Helium Ion Beams”. Scientific Reports 6: 30481. Bibcode: 2016NatSR...630481I. doi:10.1038/srep30481. PMC 4969618. PMID 27480346. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4969618/.  ^ a b c Haynes, William M., ed (2011). 化学と物理のCRCハンドブック（英語版） (92nd ed.). CRC Press. p. 4.76. ISBN 1439855110  ^ Yun, Won Seok; Han, S. W.; Hong, Soon Cheol; Kim, In Gee; Lee, J. D. (2012). “Thickness and strain effects on electronic structures of transition metal dichalcogenides: 2H-MX2 semiconductors (M = Mo, W; X = S, Se, Te)”. Physical Review B 85 (3): 033305. Bibcode: 2012PhRvB..85c3305Y. doi:10.1103/PhysRevB.85.033305.  ^ Kioseoglou, G.; Hanbicki, A. T.; Currie, M.; Friedman, A. L.; Jonker, B. T. (2016). “Optical polarization and intervalley scattering in single layers of MoS2 and MoSe2”. Scientific Reports 6: 25041. arXiv:1602.00640. Bibcode: 2016NatSR...625041K. doi:10.1038/srep25041. PMC 4844971. PMID 27112195. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4844971/.  ^ Agarwal, M. K.; Patel, P. D.; Joshi, R. M. (1986). “Growth conditions and structural characterization of MoSexTe2−x (0 ⩽ x ⩽ 2) single crystals”. Journal of Materials Science Letters 5: 66–68. doi:10.1007/BF01671439.  ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (11 November 1997). Chemistry of the Elements. Elsevier. pp. 1017–1018. ISBN 978-0-08-050109-3. https://books.google.co.jp/books?id=EvTI-ouH3SsC  ^ Eftekhari, Ali (2017). “Molybdenum Diselenide (MoSe2) for Energy Storage, Catalysis, and Optoelectronics”. Applied Materials Today 8: 1–16. doi:10.1016/j.apmt.2017.01.006.  ^ Wang, Qing Hua; Kalantar-Zadeh, Kourosh; Kis, Andras; Coleman, Jonathan N.; Strano, Michael S. (2012). “Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides”. Nature Nanotechnology 7 (11): 699–712. Bibcode: 2012NatNa...7..699W. doi:10.1038/nnano.2012.193. PMID 23132225. http://infoscience.epfl.ch/record/182177.  ^ a b Parilla, P.; Dillon, A.; Parkinson, B.; Jones, K.; Alleman, J.; Riker, G.; Ginley, D.; Heben, M; Formation of Nanooctahedra in Molybdenum Disulfide and Molybdenum Diselenide Using Pulsed Vapor Transport doi:10.1021/jp036202 ^ Al-hilli, A.; Evans, L. The Preparation and Properties of Transition Metal Dichalcogenide Single Crystals. Journal of Crystal Growth. 1972. 15, 93–101. doi:10.1016/0022-0248(72)90129-7 ^ a b “Scalable CVD process for making 2-D molybdenum diselenide”. Rdmag.com (2014年4月4日). 2014年4月9日閲覧。 ^ Choi, H. M. T.; Beck, V. A.; Pierce, N. A. (2014). “Next-Generation in Situ Hybridization Chain Reaction: Higher Gain, Lower Cost, Greater Durability”. ACS Nano 8 (5): 4284–94. doi:10.1021/nn405717p. PMC 4046802. PMID 24712299. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4046802/.  ^ Home. mindat.org.