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中国科学技术大学王兵/马传许团队Nat. Commun.: Shockley表面态的人工kagome晶格
发布日期: 2024-04-17  浏览次数:  

尽管已知数千种化合物晶体在其特定的亚晶格中具有kagome网络,但只有少数化合物被确定具有与kagome晶格和呼吸kagome晶格相对应的电子性质。理论计算表明,只有大约7%的潜在kagome化合物具有与kagome亚晶格相关的电子性质,因为来自层间原子的复杂相互作用可以显著改变甚至破坏kagome电子能带。
 
人造电子kagome晶格可以使用具有奇异超对称性的定制结构从电势景观中出现,这得益于Shockley表面态电子在货币金属上的限制,这为实现有趣的物质量子相提供了一种灵活的方法,而这些量子相在可用的kagome材料中是非常需要的,但却很少。
 
在此研究中,作者设计了一种利用卤素氢键有机框架(XHOFs)的表面合成来构建各种电子kagome晶格的通用策略。作为概念证明,在Ag(111)和Au(111)表面上展示了三个XHOFs,它们相应地提供了规则的、呼吸的和手性呼吸的双原子kagome晶格,在界面处显示出明显的拓扑边缘态。通过扫描隧道光谱(STS)测量,揭示了新兴的电子kagome晶格,从规则到呼吸和手性呼吸的双原子kagome晶格,显示出0.50-1.50 eV能量范围内的不同平带。结合扫描隧道显微镜(STM)和非接触原子力显微镜(nc-AFM),再辅以密度泛函理论(DFT)和紧束缚(TB)计算,直接证明了此方法是实现工程量子态电子kagome晶格的可靠有效方法。

原文链接: 
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47367-5

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