The transfer of electrons between a solid surface and adsorbed atomic or molecular species is fundamental in natural and synthetic processes, being at the heart of most catalytic reactions and many sensors. In special cases, metallic conduction can be induced at the surface of, for example, Si-terminated SiC1, or mixed-terminated ZnO2, in the presence of a hydrogen adlayer. Generally, only the surface atoms are significantly affected by adsorbates. However, remotely changing electronic states far from the adsorbed layer is possible if these states are electrostatically coupled to the surface. Here we show that the surface adsorption of common solvents such as acetone, ethanol, and water can induce a large change (factor of three) in the conductivity at the buried interface between SrTiO3 substrates and LaAlO3 thin films3-8. This phenomenon is observed only for polar solvents. Our result provides experimental evidence that adsorbates at the LaAlO3 surface induce accumulation of electrons at the LaAlO3/SrTiO3 interface, suggesting a general polarization-facilitated electronic transfer mechanism, which can be used for sensor applications.
The electronic structure of clean and adsorbate-covered Bi2Se3: an angle-resolved photoemission study
角分辨光电子能谱学用于详细研究的电子结构的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3。名义化学计量和钙掺杂的样品进行了研究。原始表面显示了体带隙中的拓扑表面态。随着时间的推移，狄拉克点移动到更高的结合能，表明表面附近的带越来越强的向下弯曲。这种随时间变化的能带弯曲与表面的污染有关，并且可以通过有意地将表面暴露于一氧化碳和其他物质来加速。对于一个足够强的能带弯曲，额外的状态出现在费米能级。这些被解释为量子化的导带态。对于大的能带弯曲，这些国家被发现进行强Rashba分裂。对于价带态也观察到量子阱态的形成。对类似数据的不同解释也进行了讨论。
Designing in-plane heterostructures of quantum spin hall insulators from first principles: 1T'-MoS2 with adsorbates
正常和拓扑绝缘体之间的界面被绑定到主机金属状态的时间反演对称性的保护，因此对无序和界面重建鲁棒。二维拓扑绝缘体（量子自旋霍尔绝缘体）提供了通过吸附原子或分子来改变局部拓扑的独特机会，因此构成了用于设计拓扑异质结构的理想平台。在这里，我们应用第一性原理计算表明，量子自旋霍尔绝缘体1 T '-MoS 2在吸附各种原子时表现出向平凡绝缘体的相变。然后，它表明，一维金属边界状态确实出现在带状几何形状的交替区域和不吸附氧，这些边界状态一般构成简单的线性连接之间的价带和导带。这与拓扑边缘状态形成鲜明对比，拓扑边缘状态通常表现出对特定边缘终止敏感的强色散。异质结构也暗示了在1 T '-MoS 2片中的一维金属网络的简单设计。
First-Principles Studies of Photoinduced Charge Transfer in Noncovalently Functionalized Carbon Nanotubes
本文研究了手性指数为（n，0）（n=7，10，13，16，19）的半导体碳纳米管（CNTs）上吸附的二硝基甲烷分子（CH $_{2}$ N $_{2}$ O $_{4}$）的能量学、电子结构、光激发和电子弛豫.采用第一性原理密度泛函理论（DFT），结合广义梯度近似和范德华修正，计算了二硝基甲烷通过脂肪链与芘连接的二硝基戊基芘在碳纳米管上的吸附能.已发现结合能为75.26 kJ/mol，这解释了为什么这种脂肪族链-芘单元可以并且已经在实验中用于将功能分子结合到CNT。计算的电子结构表明，二硝基甲烷引入了一个本地化的状态内的带隙的CNT系统的n=10，13，16和19，这样的状态可以捕获电子时，CNT是光激发的。因此，我们研究了带内弛豫的动力学与DFT结合使用的减少密度矩阵形式主义。对于原始的碳纳米管，我们已经发现，计算的电荷弛豫常数与实验时间尺度吻合得很好。吸附后，这些常数被修改，但没有一个明确的趋势的方向和幅度的变化。然而，我们的计算预测，电子弛豫在导带是快于空穴弛豫的价带碳纳米管与分子吸附。
Micro-metric electronic patterning of a topological band structure using a photon beam
在理想的3D拓扑绝缘体（TI）中，由于存在位于表面上的金属态，本体是绝缘的，而表面是导电的;这些是拓扑表面态。具有精细调谐的体化学计量比的Bi $_{2-x}$ Sb $_{x}$ Te $_{3-y}$ Se $_{y}$的四元Bi基化合物由于其体绝缘特性而成为实现理想的3D TI行为的良好候选者。然而，尽管其绝缘体在传输实验中，Bi $_{2-x}$ Sb $_{x}$ Te $_{3-y}$ Se $_{y}$晶体的表面区域也表现出占据状态起源于体导带。这是由于吸附物引起的向下能带弯曲，这是从其他基于Bi的3D TI已知的现象。在这里，我们显示，使用角分辨光电子能谱，如何一个中等通量的EUV光束可以用来排除这些拓扑平凡的状态从费米能级的Bi $_{1.46}$ Sb $_{0.54}$ Te $_{1.7}$ Se $_{1.3}$单晶，从而重新建立系统的低电子态的纯拓扑特征。我们进一步证明，这个过程是高度本地化的性质，在这个大容量绝缘TI，从而能够在表面的空间能量景观的印记结构。我们说明了这一点，“写”微米大小的字母在狄拉克点能量的系统。
