Поверхностный синтез двумерных материалов с конусами Дирака и полупроводниковыми свойствами

Аннотация: Выделение графена и демонстрация его замечательных свойств переноса заряда, обусловленных высокой подвижностью носителей заряда, возникающих из дираковских конусов в его зонной структуре, сделали двумерные (2D) материалы одной из главных актуальных тем в материаловении и нанотехнологиях. Дираковские конусы не являются исключительными для графена, но требуют определенной симметрии и делокализованных электронов. Были предприняты усилия по поиску 2D материалов, помимо графена, которые предлагают большую степень регулируемости и ненулевую ширину запрещенной зоны, сохраняя при этом высокую подвижность носителей заряда [1,2]. В этом отношении синтез на поверхности (OSS) — это стратегия «снизу вверх» для создания 2D наноматериалов с регулируемыми характеристиками путем изменения молекулярных строительных блоков-прекурсоров (например, путем изменения составляющих атомов и симметрии) [3]. Хотя в литературе можно найти множество экспериментальных протоколов OSS, их основная идея заключается в испарении этих прекурсоров на металлической поверхности, при этом высвобождаются атомы галогенов. Финальный термический отжиг способствует реакции связывания, которая может привести к образованию конечных структур. OSS обычно сочетается с методами исследования поверхности in situ для всесторонней характеристики химического состава, структуры на атомном уровне и морфологии. OSS представляет собой возможность манипулировать электронной зонной структурой материала и получать двумерные π-сопряженные полимеры. В этой лекции я расскажу о создании мезомасштабных упорядоченных двумерных π-сопряженных полимеров на Au(111) с полупроводниковыми свойствами, расположенных в решетке Кагоме, демонстрирующих структуры конусов Дирака и плоские полосы, ранее предсказанные теоретически [4,5]. Эти результаты преодолевают основные барьеры для применения двумерных π-сопряженных полимеров, обусловленные малым размером доменов и высокой плотностью дефектов, достигнутыми до сих пор. Важно отметить, что, хотя двумерные полимеры были получены на металлической поверхности, их можно отделить и перенести на другие подложки для использования в устройствах. Я также расскажу об основной идее инструмента синтеза на поверхности и о наших исследованиях, касающихся формирования одномерных и двумерных полимеров. Ключевые слова: Синтез на поверхности; двумерные полупроводниковые материалы, выходящие за рамки графена; конус Дирака. Полная статья: https://www.proceedings.iaamonline.org/article/vpoam-2105188 Присоединяйтесь к нам: https://www.iaamonline.org/