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瑞士伯爾尼大學Shi-Xia Liu和瑞士巴塞爾大學Ernst Meyer課題組--氮摻雜Kagome石墨烯的表面合成
        從理論上講,氮摻雜Kagome石墨烯(N-KG)一直被預測為拓撲帶隙和非常規超導性出現的候選者。但是,其物理實現仍然存在巨大挑戰。這里,在Ag(111)上借助底物輔助反應,合成了二維石墨烯片,它擁有遠距離蜂窩狀的Kagome晶格。通過低溫掃描隧道顯微鏡(STM)和帶有CO尖端的原子力顯微鏡(AFM),以及密度泛函理論(DFT),表征了N-KG在原子尺度內的結構和電子特性。該工作證實了N-KG中由于氮摻雜以及費米層附近出現的Kagome平坦帶所引起的半導體特性,這將為石墨烯基拓撲材料的設計開辟了新路線。
 
  
Figure 1. N-KG的表面合成。a)AFM圖像。b)由脫溴的TBQP分子形成的組裝體。c)STM圖。d)N-KG中有兩個節點的AFM圖。e,f)有三個節點的AFM圖,分別通過配位鍵和共價鍵連接的三個單體組成。
 
 
Figure 2. 在Ag(111)上吸附的N-KG的結構。a)N-KG結構的頂視圖。b)DFT優化的Ag(111)上的N-KG結構,和c)模擬的AFM圖。d)Ag(111)上N-KG的AFM圖,和e)對應的BR-STM圖像。
 
 
Figure 3. Ag(111)上N-KG的電子性質。a)N-KG的STM圖。b)采集的dI/dV微分電導圖。c)用金屬尖端采集的一系列dI/dV圖。d)通過DFT計算的預計態密度(PDOS)。e)N-KG的HOMO和LUMO的軌道密度分布。
  
        該研究工作由瑞士伯爾尼大學Shi-Xia Liu和瑞士巴塞爾大學Ernst Meyer課題組于2021年發表在Angew. Chem. Int. Ed.期刊上。原文:On-Surface Synthesis of Nitrogen-Doped Kagome Graphene。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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