Electronic properties of graphene quantum dots (GQDs) constitute a subject of intense scientific interest. Being smaller than 20 nm, GQDs contain confined excitons in all dimensions simultaneously. GQDs feature a non-zero band gap and luminesce on excitation. Tuning their electronic structure is an attractive goal with a technological promise. In this work, we apply density functional theory to study an effect of neutral ionic clusters adsorbed on GQD surface. We conclude that both HOMO and LUMO of GQD are very sensitive to the presence of ions and to their distance from the GQD surface. However, the alteration of the band gap itself is modest, as opposed to the case of free ions (recent reports). Our work fosters progress in modulating electronic properties of nanoscale carbonaceous materials.
Organic ferroelectric Croconic Acid: A concise survey from bulk single crystals to thin films
有机铁电材料具有节能、环保等优点,是无机铁电材料的重要替代品。虽然第一个发现的铁电体,罗谢尔盐,是一种有机化合物的盐,有机铁电体并不像无机铁电体那样丰富。此外,迄今为止发现的有机系统中的小偏振值已经成为其应用的一个不利因素。然而,围绕这些材料的科学兴趣和活动,为了基本的理解和实际应用的目的,最近已经显着上升,特别是在发现克酮酸(4,5-二羟基-4-环戊烯-1,2,3-三酮,H2 C5 O 5)晶体中的超室温铁电性之后,其极化值与无机铁电体中发现的极化值相媲美。其大极化、有机性质和真空升华性使克酮酸成为无毒和无铅器件应用的理想候选物。在这篇评论文章中,我们调查的科学活动进行到目前为止,涉及铁电性在这种新型材料,同等重视其散装单晶和薄膜形式。在讨论铁电有序的起源和体材料中极化反转现象的同时,我们也总结了这种薄膜的应用方向。
A Molecular Approach for Engineering Interfacial Interactions in Magnetic-Topological Insulator Heterostructures
控制磁性/拓扑绝缘体异质结构中的界面相互作用是出现新的自旋相关电子现象的主要挑战。对于任何依赖邻近效应的异质结构的合理设计,理想情况下应该保留每个组件的整体属性,同时调整界面处的相互作用。然而,在大多数无机界面相互作用太强,因此扰动,甚至淬火,在界面的每一侧的磁矩和拓扑表面状态。在这里,我们表明,这些属性可以通过使用配体化学来调整磁性离子与表面状态的相互作用来保持。通过在Bi $_2$ Te $_3$薄膜的表面上沉积Co基卟啉和酞菁单层,形成了稳健的界面,其保留了未掺杂的拓扑表面状态以及二价Co离子的原始磁矩。所选择的配体允许我们在该弱相互作用范围内调节界面杂化。这些结果,这是在与Co酞菁的相互作用诱导的Bi $_2$ Se $_3$的第一个五重层的表面状态的观察到的抑制形成鲜明对比,证明了平面金属有机分子的能力,跨越从强到弱的限制的相互作用。