One-dimensional Lieb superlattices: from the discrete to the continuum limit
本文通过紧束缚数值模型研究一维静电超晶格调控下 Lieb 晶格从离散到连续极限的能带演化，发现二次带与平带交点、倾斜及各向异性 Dirac 锥等新特征，对电子输运实验具重要意义。
2024-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Interaction-driven topological and nematic phases on the Lieb lattice
我们发现，在具有二次带交叉点（BCP）的二维半金属中，电子-电子相互作用往往会产生拓扑态。为了说明这一点，我们构建了一个具体的模型与BCP上的扩展Lieb格和调查的相互作用驱动的拓扑不稳定性。我们发现，BCP是轻微的不稳定对无穷小排斥。根据相互作用的强度，拓扑量子异常/自旋霍尔，电荷的电荷，和向列型自旋-自旋-自旋相位，分别开发。二次BCP的可能的物理实现。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Compact localised states in magnonic Lieb lattices
本研究通过数值模拟证明了在周期为250 nm的Ga掺杂YIG层平面结构中可实现磁子Lieb晶格，并通过定制结构在最低磁子带中观测到平带和紧凑局域态。
2023-03-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Two-dimensional anisotropic non-Hermitian Lieb lattice
我们研究了一个各向异性的二维非厄米Lieb晶格，其中交错的增益和损失分别存在于水平和垂直方向。胞内非互易耦合产生封闭在Lieb晶格的单位胞中的磁通量，并产生非平凡的拓扑结构。在水平和垂直方向上分别存在着活跃的和耗散的拓扑边缘态。二维非厄米Lieb晶格也支持被动拓扑角态。在适当的磁通量下，随着非厄米性的增加，非厄米性可以使角状态从一个角改变到对角。Lieb晶格的无带隙相位的特征在于布里渊区中的例外点的不同配置。各向异性非厄米Lieb晶格的拓扑结构可以在光波导晶格、光子晶体和电子电路等实验平台上得到验证。
2021-10-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological phase transitions in strained Lieb-Kagome lattices
本文构建含形态参数的紧束缚模型，研究剪切与单轴应变下 Lieb-Kagome 晶格的电子谱，并以 Berry 曲率和 Chern 数揭示拓扑相变机制。
2025-06-16 cond-mat.mes-hall
Desiging Artificial Lieb Lattice on Metal Surface
最近，一些实验已经表明，通过在金属表面沉积设计者分子晶格，可以操纵金属表面电子以形成二维（2D）晶格。这为构造人工二维电子晶格提供了一种很有前途的新技术。在这里，我们从理论上提出了一种分子晶格模式，以实现在金属表面上的人工Lieb晶格，这显示了一个平坦的电子带，由于晶格几何形状。我们表明，在平带的电子的本地化可以理解的电子干涉的观点，这可以通过测量局域态密度与扫描隧道显微镜探测。我们的建议可以很容易地在实验中实现，并可能提供一个理想的固态平台，研究新的Lieb晶格的平带物理。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lieb-Mattis ordering theorem of electronic energy levels in the thermodynamic limit
University of Granada（格拉纳达大学）；Institute Carlos I of Theoretical and Computational Physics (iC1), University of Granada（格拉纳达大学理论计算物理卡洛斯一世研究所）；University CEU Fernando III（塞乌费尔南多三世大学）；Higher Polytechnic School, University CEU Fernando III（塞乌费尔南多三世大学高等理工学院）；University of Jaen（哈恩大学）；Department of Mathematics, University of Jaen（哈恩大学数学系）
本文在热力学极限下推广Lieb-Mattis定理，研究费米混合物中各置换对称性子空间的最低能量态及其量子相变特性。
2025-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Spin-biased quantum spin Hall effect in altermagnetic Lieb lattice
Soochow University（苏州大学）；Ningbo University（宁波大学）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
研究通过Hubbard模型探讨交替磁性态在李布晶格中的表现，发现强自旋轨道耦合诱导出新的自旋偏置量子自旋霍尔效应，具有独特的边缘态特性。
2026-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley-Selective Linear Dichroism and Excitonic Effects in Lieb-Lattice Altermagnets
本研究利用多体微扰理论，以单层Mn2WS4为候选材料，揭示了二维Lieb格点交替磁体中自旋谷依赖的激子选择定则，并发现单轴应变可解除谷简并实现自旋极化激子的选择性激发，为编码存储谷/自旋信息提供了新机制。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Exceptional points make an astroid in non-Hermitian Lieb lattice: evolution and topological protection
当引入非厄米性时，在具有最近邻跳变的Lieb晶格的布里渊区（BZ）中，从三重简并点产生一个由四个尖点组成的星形环. EP环的出现是由于判别式的真实性，这是由非埃尔米特手征对称性保证的。四个峰点处的EP涉及三个本征态的合并，这是非厄米手征对称性和镜像T对称性的综合结果。EP环在无限小非厄米性的极限下是一条星状线。EP环从$M$点随着非厄米性的增加而扩展，并在临界非厄米性处分裂成两个EP环。非厄米性的进一步增加使两个EP环向BZ中的$X$和$Y$点收缩并最终收缩为两个EP，伴随着Dirac-like锥的出现。这两个EP在较大的非厄米性处消失。EP环消失，几个离散的EP被发现生存时，最近的跳跃被引入打破非厄米手征对称性。一个拓扑不变量称为判别数是用来描述他们对扰动的鲁棒性。离散的EP和EP环上的EP都表现出各向异性的渐近行为。最后讨论了利用耦合波导阵列实现Lieb晶格的实验。
2020-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Polarizability and plasmons in pseudospin-1 gapped materials with a flat band
本文研究了具有平带和有限带隙的赝自旋-1狄拉克锥材料的集体电子性质，计算了动态极化率、等离激元色散及朗道阻尼衰减率，并发现带隙骰子格与Lieb格具有独特的等离激元谱与阻尼特征。
2024-09-26 cond-mat.mes-hall
Complex Structure of Triangular Graphene: Electronic, Magnetic and Electromechanical Properties
我们研究了石墨烯纳米盘（纳米尺寸三角形石墨烯）的电磁性质以及石墨烯纳米结的机电性质。纳米盘是由石墨烯制成的纳米磁体，其对诸如杂质和晶格缺陷的扰动是鲁棒的，其中铁磁有序由Lieb定理保证。我们可以通过自旋过滤器产生自旋电流，并通过由石墨烯纳米盘制成的自旋阀、自旋开关等自旋电子器件对其进行操纵。我们已经分析了纳米盘阵列，它具有多简并的完美平坦带，是铁磁体。通过连接两个三角形的石墨烯角，我们提出了一个纳米机械开关和旋转器，它可以通过测量两个角之间的电流来检测微小的角度旋转。利用锯齿形纳米带的应变诱导Peierls跃迁，我们还提出了一种纳米机械拉伸传感器，其中电导可以通过纳米尺度的拉伸来关闭。
2011-01-19 cond-mat.mes-hall
Helical boundary modes from synthetic spin in a plasmonic lattice
University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
研究通过等离子体晶格中的合成时间反演对称性，揭示了二维Lieb晶格中非平凡Z2拓扑序和螺旋边界模式的形成。
2023-05-22 cond-mat.mes-hall
Anomaly Manifestation of Lieb-Schultz-Mattis Theorem and Topological Phases
Lieb-Schultz-Mattis（LSM）定理指出，如果每个晶胞的填充不是整数，并且如果严格施加晶格平移对称性和粒子数守恒，则从晶格模型中出现的低能态不可能是平凡的对称绝缘体。本文从量子反常的角度比较了由LSM定理实现的一维无隙态和一维高阶强保序拓扑相的边界。我们首先注意到，它们都可以由相同的低能有效场论描述，在低能模式上具有相同的有效对称实现，其中非原位晶格平移对称被编码为好像它是局部对称。尽管低能有效场论具有相同的形式，我们证明了理论的量子反常在两个系统中起着不同的作用。特别地，我们发现手征反常等价于LSM定理，而存在另一个反常，它与LSM定理无关，而是SPT态所固有的。作为应用，我们将传统的LSM定理推广到多电荷多物种问题，并构造了几个奇异的对称绝缘体。我们还发现，（3+1）d手征反常仅提供参数空间中无隙性局部的微扰稳定性。
2017-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Two-dimensional Kagome Materials: Theoretical Insights, Experimental Realizations, and Electronic Structures
本综述针对体相kagome材料因层间杂化导致相关电子性质化合物稀缺的问题，梳理了二维kagome材料的构建进展，介绍了晶格模型的结构、实验实现与表征，并展望了未来发展方向。
2025-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiregular tessellation of electronic lattices in untwisted bilayer graphene under anisotropic strain gradients
本研究提出通过沿晶体学方向施加各向异性外延拉伸应变（AETS）在未扭转双层石墨烯中构建半规则镶嵌图案的策略，经计算证实其可诱导多种几何结构并调控对应电子晶格，为莫尔系统的新奇电子晶格研究提供新自由度和可扩展平台。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall
Nano-electronic Realizations of Quantum Bits
量子计算机可以执行某些传统计算机无法在可接受的时间内执行的任务。约瑟夫森结电路可以作为量子计算机的构建模块。我们讨论并比较了两种设计，分别采用电荷自由度和磁通自由度来处理量子信息。在这两种情况下，基本的单量子位和双量子位逻辑门可以通过电压或通量脉冲来执行。相干时间足够长以允许一系列这样的操作。我们还讨论了读出，即，一种量子测量过程。在电荷的情况下，它是通过将单电子晶体管耦合到量子位来实现的。
1999-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical realization of two-dimensional M3(C6X6)2(M= Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pd, Rh and X= O, S, Se) metal-organic frameworks
最近，铜-六羟基苯MOF的时间实验实现，通过动力学控制的方法。Cu-HHB属于具有化学式M3（C6 X6）2（X=NH、O、S）的导电MOFs家族。受最近制备Cu-HHB的实验进展的启发，我们进行了广泛的第一性原理模拟，以探索M3（C6 X6）2（M= Co，Cr，Cu，Fe，Mn，Ni，Pd，Rh和X= O，S，Se）单分子膜的热稳定性，机械性能和电子特性。第一性原理的结果证实，所有考虑的二维多孔晶格是热稳定的高温超过1500 K。此外，我们还发现，这些新的二维结构可以表现出相当大的拉伸强度的线性弹性，揭示了它们在纳米器件中的实际应用的适用性。根据M3（C6 X6）2单分子膜中的金属和硫属元素原子，它们可以产生各种电子和磁性，如：磁性半导体，完美的半金属，磁性和非金属行为。这项工作突出了M3（C6 X6）2二维多孔晶格的杰出物理特性，并有望有助于扩展这种导电MOF家族，作为设计先进能量存储/转换，电子和自旋电子学系统的有前途的候选者。
2019-03-16 cond-mat.mes-hall
Electronic structure and Peierls instability in graphene nanoribbons sculpted in graphane
石墨烯纳米带是一种在纳米电子学领域具有巨大应用潜力的半导体纳米结构。然而，它们的实现，特别是在几纳米以下的小横向尺寸下，仍然具有挑战性。在这里，我们从理论上分析了在石墨烷基底（一种完全饱和的二维碳氢化合物，分子式为CH）中产生的锯齿形石墨烯纳米带，并预测它们在单个碳链的极限下是稳定的。我们利用密度泛函理论与B3LYP功能，准确地处理交换和相关效应，并表明，在小的宽度低于几个链，这些锯齿形纳米带是半导体由于Peierls不稳定性类似的情况下，聚乙炔。石墨烷中的石墨烯纳米带可能是实现具有规则边缘和受控化学终止的超窄半导体石墨烯纳米带的可行策略，并为探索人工一维碳结构中Peierls扭曲和自旋效应之间的竞争开辟了道路。
2009-10-31 cond-mat.mes-hall
Realization of one-dimensional electronic flat bands in an untwisted moire superlattice
二维电子平带及其诱导的相关电子相互作用已被发现，探测，并在六角形范德瓦尔斯莫尔超晶格的层间区域的调谐。然而，利用二维莫尔干涉制作各向异性一维关联带仍然是一个挑战。在这里，我们报告了一个实验发现的费米能级附近的一维电子平带的各向异性的矩形莫尔超晶格组成的原位生长，VDW堆叠两个原子层厚的Bi（110）以及对齐的SnSe（001）衬底。排列的Bi和SnSe锯齿形原子链之间的外延晶格失配导致强的三维各向异性原子弛豫，并具有相关的一维面外和面内应变分布，其在Bi（110）层的电子带中表示，其特征在于由扫描探针显微镜和密度泛函理论联合。在离面剪切应变最强的区域，实验观察到一系列费米能级附近的一维平坦带，并在我们的计算中得到了定义。我们建立了一维平带可以出现在莫尔超晶格中的相对层扭曲的情况下，但仅仅通过晶格应变。我们推广了利用晶格失配矩形异质双层膜中的应变来设计相关各向异性电子带的策略。
2022-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the atomic structure of graphene nanoribbons by STM lithography
纳米级电子学的实际实现面临着两个主要挑战：构建模块的精确工程和将其组装成功能电路。尽管碳纳米管具有特殊的电子特性，但通过耗时的过程，仅实现了基本的演示设备。这主要是由于缺乏纳米管的选择性生长和可靠的组装工艺。然而，石墨烯提供了一种有吸引力的替代品。在这里，我们报告了石墨烯纳米带（GNRs）和弯曲结的图案化，具有纳米精度，明确的宽度和预定的晶体取向，使我们能够使用扫描隧道显微镜（STM）光刻完全设计其电子结构。利用STM和隧道谱研究了带的原子结构和电子性质。开放的限制间隙高达0.5 eV，允许室温下操作的GNR为基础的设备，报告。这种方法避免了组装纳米级组件的困难，并允许实现完整的集成电路，作为室温弹道电子器件工作。
2008-06-10 cond-mat.mes-hall
Boron nitride substrates for high-quality graphene electronics
标准SiO2衬底上的石墨烯器件是高度无序的，表现出远不如石墨烯的预期固有性质的特性[1-12]。虽然将石墨烯悬浮在衬底上方产生了器件质量的显著改善[13，14]，但这种几何形状对器件架构和功能性施加了严重限制。在衬底支撑的几何结构中实现悬浮样样品质量对于石墨烯技术的未来进展至关重要。在这封信中，我们报告了高质量的剥离单层和双层石墨烯（MLG和BLG）设备上的单晶六方氮化硼（h-BN）基板的制造和表征，通过机械转移过程。变温磁输运测量表明，石墨烯设备上的h-BN表现出增强的迁移率，降低载流子的不均匀性，并减少本征掺杂相比，SiO2支持的设备。以受控方式组装结晶层状材料的能力为石墨烯电子学的新进展奠定了基础，并实现了更复杂的石墨烯异质结构。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall
Novel 2D Altermagnetic Vanadium Oxide with a Buckled Lieb Structure
UNAM - National Nanotechnology Research Center and Institute of Materials Science and Nanotechnology, Bilkent University（比尔肯特大学纳米技术与材料科学研究所）；Linköping University（林雪平大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；University of Iowa（爱荷华大学）
基于密度泛函理论第一性原理计算，发现单层V₂O晶体在翘曲Lieb晶格中是一种二维交变磁性材料，具有负泊松比、面外易磁化轴、1.2 eV动量依赖自旋劈裂以及大贝里曲率和约40 (ℏ/e) S cm⁻¹的自旋霍尔电导率。
2026-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of a Tunable Artificial Atom at a Supercritically Charged Vacancy in Graphene
石墨烯卓越的电子特性推动了基于石墨烯的平台的愿景，用于更轻，更快，更智能的电子和计算应用。其中一个挑战是设计方法来定制其电子特性并控制其载流子。在这里，我们表明，石墨烯中的单个原子空位可以稳定地承载局部电荷，并且这种电荷可以通过用扫描隧道显微镜（STM）的尖端施加电压脉冲来逐渐建立。利用扫描隧道和朗道能级谱监测了石墨烯中传导电子对局部电荷的响应，并与数值模拟进行了比较。随着电荷的增加，它与传导电子的相互作用经历了一个过渡到超临界状态6-11，其中巡回电子被困在一系列类似于人工原子的准束缚态。准束缚电子态的检测由一个强大的增强的状态（DOS）内的一个光盘中心的空位位置，这是由晕的空穴状态包围。我们进一步证明了空位处的准束缚态是门可调的，并且俘获机制可以打开和关闭，提供了一种新的机制来控制和引导石墨烯中的电子
2016-04-14 cond-mat.mes-hall
Pseudo Dirac Nodal Sphere: Unusual Electronic Structure and Material Realization
在三维动量空间中，导带和价带交叉于零维Dirac节点（DNPs）或一维Dirac节点线（DNLs）的拓扑半金属（TSM）由于其奇异的电子性质而引起了人们的广泛关注.在这里，我们推广的TSM状态进一步到一个更高的对称性和更高的维度的伪狄拉克节球（PDNS）状态，与带交叉形成一个二维的封闭的费米能级球。PDNS态的特征在于由多个交叉DNL组成的球形骨架，而DNL之间的带简并近似由弱相互作用维持。它表现出一些独特的电子性质和低能激发，如不同于DNPs和DNLs的集体等离子体激元。基于晶体的对称性，我们从理论上证明了两种可能的PDNS态，并确定了所有可能的带交叉与一维不可约表示对形成PDNS态在32个点群。重要的是，我们发现应变MH3（M= Y，Ho，Tb，Nd）和Si_3N_2是实现这两种PDNS态的候选材料。作为一种高对称性要求的态，PDNS半金属可以被看作是其他拓扑能隙态和无能隙态的“母相”。
2018-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fragmented exceptional points and their bulk and edge realizations in lattice models
Lancaster University（兰卡斯特大学）
研究通过非厄密特晶格模型实现了碎片化异常点的体态和边缘实现，提出了一种高效方法用于设计具有非传统响应特性的系统。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tuneable electronic properties in graphene
新型材料在未来的应用中有很大的需求。石墨烯（一个原子厚的碳层）的发现为利用前所未有的物理现象的独特器件架构和功能提供了希望。在双栅结构中嵌入石墨烯材料的能力允许在芯片上实现单层石墨烯中的相对论隧穿实验，发现双层石墨烯中的栅极可调带隙和三层石墨烯中的栅极可调带重叠。在这里，我们讨论了最近的进展，在物理和纳米技术制造的双栅单层和少层石墨烯器件。
2011-01-23 cond-mat.mes-hall
Nodal Semimetals: A Survey on Optical Conductivity
在凝聚态物质的不同拓扑和相关相态中，节半金属占据了特殊的位置-这些材料中的电子能带拓扑与三维体相态有关，而不是表面态。电子能带交叉（节点）的各种不同实现导致了过多的不同电子性质，从手征异常到黑洞视界的固态实现。不同的节相具有相似的低能能带结构和准粒子动力学，这两者都可以通过多种方法在实验上获得。具有大穿透深度和高能量分辨率的光学测量非常适合作为这种散装探针;特别是在其他光谱方法通常缺乏所需分辨率的低能量下。在这篇文章中，我们回顾了最近的光导研究不同的节点半金属，讨论可能的限制，这种测量，并提供了实验结果之间的比较，简单的理论模型，和基于能带结构的计算。
2020-03-23 cond-mat.mes-hall
Magnetism of Substitutional Co Impurities in Graphene: Realization of Single $π$-Vacancies
采用{ \it ab initio}计算方法研究了置换掺杂Co（Co $_{sub}$）原子的单层石墨烯的结构、电子和磁性.我们关注Co是因为在传统的铁磁元素（Fe、Co和Ni）中，只有Co $_{sub}$原子在石墨烯中诱导自旋极化。我们的研究结果表明，在石墨烯中的Co替代杂质的复杂的磁性，这是映射到简单的模型，如$π$ -空位和海森堡模型。在我们的工作中建立的链接可以用来将纳米结构的工程与有缺陷的石墨烯中的$π$模型的结果联系起来。原则上，这里考虑的结构可以使用电子辐照或Ar $^+$离子轰击来制造，以产生缺陷并同时沉积Co。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall
Towards Weyltronics: Realization of epitaxial NbP and TaP Weyl Semimetal thin films
外尔半金属（Weyl Semimetals，WSMs）是最近发现的一种拓扑态物质，其电子结构受线性带色散和简并（Weyl）点的控制，导致了丰富的物理现象，这些物理现象在薄膜器件中尚待开发。虽然WSM在几年前建立在铌酸盐化合物家族中，但薄膜的生长仍然是一个挑战。在这里，我们报告的NbP和TaP的外延薄膜的生长通过分子束外延。单晶薄膜生长在MgO（001）衬底上使用薄的Nb（Ta）缓冲层，并被发现是拉伸应变（1%）和轻微的P-丰富的化学计量相对于散装晶体。所得电子结构表现出P-终止表面和线性色散带的拓扑表面状态特征，与计算的能带结构一致，费米能级相对于Weyl点的位移为-0.2 eV。因此，电子输运由空穴和电子主导，室温下载流子迁移率接近10^3 cm 2/Vs。外延薄膜的生长开辟了应变和受控掺杂的使用，以按需访问和调整Weyl Semimetals的电子结构，为合理设计和制造受拓扑结构支配的电子器件铺平了道路。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
p-band engineering in artificial electronic lattices
在扫描隧道显微镜中一个原子一个原子地创建的人工电子晶格已经成为一个高度可调的平台，用于实现和表征新颖晶格几何形状的最低能带。在这里，我们表明，人工电子晶格可以定制，以展示更高的能带。我们研究了四重和三重旋转对称晶格中的类p带。此外，我们展示了如何使用各向异性设计来提升p_x和p_y类带之间的简并性。实验测量证实了松饼罐和紧束缚计算。在这里介绍的人工量子系统中设计更高能量电子带的方法能够实现自下而上的复杂能带结构。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall
Experimental Realization of a Three-Dimensional Dirac Semimetal
三维狄拉克半金属是一种新的物质电子态，已被理论预言。它可以被视为石墨烯的3D推广，具有独特的电子结构，其中传导和价带能量仅在动量空间中的孤立点（即3D狄拉克点）彼此接触，因此它不能被分类为金属或半导体。与石墨烯相反，这种半金属的狄拉克点不受自旋-轨道相互作用的影响，并且线性色散的交叉受到晶体对称性的保护。结合破缺的时间反转或反转对称性，3D狄拉克点可以导致各种具有独特物理性质的拓扑非平凡相。然而，到目前为止，它们在真正的固体中没有被发现。在这里，我们报告的角度分辨光电子能谱（ARPES）的直接观察，这样一个外来的电子结构在砷化镉（Cd 3As 2）。我们确定了两个动量区域的电子状态，强烈分散在各个方向形成狭窄的锥形结构，从而证明了长期寻求的三维狄拉克点的存在。这种电子结构自然解释了为什么Cd 3As 2具有已知最高的体电子迁移率之一。在Cd 3As 2中实现3D狄拉克半金属不仅为广泛的应用开辟了直接途径，而且还为工程拓扑非平凡相提供了一个强大的平台，包括Weyl半金属和量子自旋霍尔系统。
2013-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental Realization of Two-Dimensional Boron Sheets
硼是元素周期表中的第五种元素，具有仅次于碳的丰富化学性质。硼的一个显著特征是B12二十面体笼在本体硼和许多硼化合物中作为构建块出现。这与它的相邻元素碳形成对比，碳更喜欢2D层状结构（石墨）的块状形式。另一方面，中等尺寸的硼团簇被预测为平面或准平面，如B12+，B13+，B19-，B36等，这也与表现出各种笼状结构的碳团簇（富勒烯）形成对比。因此，硼和碳可以被看作是一组互补的化学系统，在它们的块体和团簇结构。现在，随着石墨烯的蓬勃发展，一个有趣的问题是，硼是否也可以形成单原子层2D片状结构？在这里，我们报告的第一个成功的实验实现的二维硼片。我们揭示了两种类型的硼片结构，对应于一个三角形的硼晶格与不同的安排的六边形孔。此外，我们的硼片被发现是相对稳定的抗氧化，并每周与基板相互作用。这种期待已久的2D硼片的实现可以为硼电子打开一扇大门，类似于基于石墨烯的碳电子。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of AlSb in the double layer honeycomb structure: a robust new class of two-dimensional material
探索新的二维（2D）范德华（vdW）系统是材料物理学的前沿。在这里，通过石墨烯覆盖的SiC（0001）上的分子束外延，我们报告了在双层蜂窝（DLHC）结构中AlSb的成功生长，这是一种2D vdW材料，与其3D大块材料没有直接的类似物，并且预测在独立时动力学稳定。的结构形态和电子结构的实验2D AlSb的特征在于光谱成像扫描隧道显微镜和横截面成像扫描透射电子显微镜，比较以及建议DLHC结构。2D AlSb的带隙为0.93 eV，而预测的带隙为1.06 eV，这大大小于体相的1.6 eV。我们还尝试了不太稳定的InSb DLHC结构，但是，它会生长成块状岛。DLHC材料的成功生长为实现具有独特激子，拓扑和电子特性的新型2D DLHC传统半导体大家族打开了大门。
2021-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topology Classification from Chiral Symmetry: Chiral Phase Index and Spin Correlations in Graphene Nanoribbons
近年来，拓扑学的概念大大加深了我们对一维纳米结构（如石墨烯纳米带）的电子性质的理解。控制GNRs的拓扑电子性质已经在理论研究和实验实现中得到证实。大多数以前的作品依赖于分类理论，需要时间反演和空间对称的单位细胞在1D散装材料，是相称的，它的边界。要访问边界结构，导致没有空间对称性的晶胞和推广的理论，我们在这里提出了另一种分类方案，使用手征对称性，以达到Z分类，不仅适用于任意终端GNRs，但也适用于任何一般的一维手征结构。这个理论，结合Lieb定理，还可以获得电子的自旋自由度，允许研究自旋物理。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental realization of type-II Weyl state in non-centrosymmetric TaIrTe$_4$
最近在凝聚态系统中寻找基本粒子类似物的突破导致了3D狄拉克和Weyl半金属的实验实现。外尔态可以由非中心对称或磁性材料承载，并且可以是第一或第二类型。一些非中心对称材料被认为是II型外尔半金属，但在所有这些材料中，多个外尔点投影之间的费米弧要么没有被直接观察到，要么很难与平凡的表面态区分开来，这严重阻碍了这些材料的实际应用。在这里，我们提出了实验证据的II型非中心对称Weyl态TaIrTe $_4$在那里它已经从理论上预测。我们发现ARPES光谱和计算的电子结构之间的直接对应关系，在体和表面，并清楚地观察到奇异的表面状态，支持准一维费米弧连接只有四个外尔点。值得注意的是，这些电子态在沿着弧的方向上是自旋极化的，从而突出了TaIrTe $_4$作为一种具有应用潜力的新型材料。
2016-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity crossover in nano-crystalline diamond films: Realization of a disordered superlattice-like structure
我们提出了一批不同氮浓度的纳米金刚石薄膜的电输运特性，并解释了半导体异质结构的无序准超晶格模型的导电机制。合成的热灯丝化学气相沉积技术，在薄膜中的结构无序的程度，从拉曼光谱证实，被发现是可控的，导致在过渡的导电机制从本地化和激活的金属导电制度。因此，通过在低温下的高场磁阻测量，我们牢固地建立了从跳跃到3D弱局部化的电导率交叉。长的电子退相时间和其弱的温度依赖性表明金刚石基高速器件应用的可能性。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of Quantum Spin Hall State in Monolayer 1T'-WTe2
量子自旋霍尔（QSH）绝缘体是一种新型的二维量子态物质，在没有磁场的情况下具有量子化的霍尔电导，这是由于拓扑保护的无耗散边缘态桥接了由带反转和强自旋轨道耦合打开的能隙。通过使用角分辨光电子能谱（ARPES）和第一性原理计算研究外延生长的单层1 T '-WTe 2的电子结构，我们观察到清晰的拓扑带反转和带隙开放的特征，这是QSH态的标志。扫描隧道显微镜测量进一步证实了正确的晶体结构和体带隙的存在，并提供了证据的修改后的电子结构附近的边缘，这是一致的预期QSH绝缘体。我们的研究结果建立了单层1 T '-WTe 2作为一个强大的二维过渡金属二硫属化物（TMDC）材料家族中的一个新的类QSH绝缘体具有大的带隙。
2017-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interacting Dirac fermions under spatially alternating pseudo-magnetic field: Realization of spontaneous quantum Hall effect
拓扑晶体绝缘体表面和石墨烯都有多谷无质量狄拉克费米子，这些费米子没有被钉扎到布里渊区的高对称点。应变耦合到低能电子作为一个时间反演不变的规范场，导致伪朗道能级（PLL）的形成。本文研究了应变超晶格产生的周期性赝磁场。我们研究了应变超晶格引起的低能狄拉克锁相环谱，分析了各种极化态的影响。通过自洽的Hartree-Fock计算，我们建立了，由于应变超晶格和PLL电子结构，谷有序态自发打破时间反转和实现量子霍尔相位是有利的，而其他被抑制。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Flat-band solutions in $D$-dimensional decorated diamond and pyrochlore lattices: Reduction to molecular problem
平带模型从基本方面和材料实现方面都特别感兴趣。除了典型的例子，如Lieb格和线图，各种紧束缚模型被发现具有平坦的带。然而，色散关系的解析处理是有限的，特别是当有多个不同能量的平坦带。在本文中，我们提出了如何确定在一般尺寸$D \geq 2$紧束缚模型的装饰金刚石和烧绿石晶格的平带能量和波函数。对于二维和三维，这种晶格结构与各种有机和无机材料有关，因此我们的方法将有助于分析这些材料的能带结构。
2021-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
