Fe-DCA Metal-Organic Frameworks on the Bi2Se3(0001) Topological Insulator Surface
CEITEC - Central European Institute of Technology, Brno University of Technology（中欧技术研究所，布尔诺理工大学）；University of Pardubice（帕尔迪比采大学）；Institute of Physical Engineering, Brno University of Technology（物理工程学院，布尔诺理工大学）
Anna Kurowská, Jakub Planer, Pavel Procházka, Veronika Stará, Elena Vaníčková, Zdeněk Endstrasser, Matthias Blatnik, Čestmír Drašar, Jan Čechal
The formation of two-dimensional metal-organic frameworks (MOFs) on an inert surface of a topological insulator (TI) is a pathway to engineer quantum materials with exotic properties. MOFs featuring ferromagnetically coupled metal atoms are theoretically predicted to induce an exchange gap in the TI surface band structure, potentially leading to a quantum anomalous Hall effect. However, achieving ordered MOFs on TI surfaces remains challenging due to the limited knowledge of self-assembly on these substrates. In this paper, we demonstrate self-assembly of Fe atoms and dicyanoanthracene (DCA) molecules into 2D MOFs on the Bi2Se3(0001) surface at room temperature, investigated via a combination of low-energy electron microscopy and diffraction (LEEM/LEED), scanning tunneling microscopy (STM), and ab initio calculations based on density functional theory (DFT). Two competing Fe-DCA phases form. The first phase corresponds to a close-packed Fe1DCA3 structure. In contrast, the second phase exhibits a larger unit cell with no match to either known or DFT-calculated systems, indicating a more complex bonding environment. These findings advance the understanding of the growth of MOFs on a strong topological insulator surface and provide insights for designing MOFs/TI interfaces with tailored electronic and magnetic properties.
On-surface Assembly of Au-Dicyanoanthracene Coordination Structures on Au(111)
表面金属-有机配位为合成具有奇异电子性质的二维晶格结构提供了一种很有前途的方法。利用扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）研究了9，10-二氰基蒽（DCA）分子在Au（111）表面的超分子自组装。在Au（111）表面上存在着DCA分子的密堆积岛和Au-DCA金属有机配位结构。有序DCA $_{3}$ Au $_{2}$金属有机网络具有结合Au原子的蜂窝晶格与DCA分子的kagome晶格的结构。低温STS实验表明，存在一个离域的电子态，包含来自金原子态和DCA分子的最低未占分子轨道的贡献。这些发现对于今后在蜂窝和kagome晶格结合的重金属原子中具有强自旋轨道耦合的金属-有机网络中寻找拓扑相具有重要意义。
Metal-induced gap states in epitaxial organic-insulator/metal interfaces
我们已经表明，在实验和理论上，金属诱导的间隙状态（MIGS）可以存在于外延生长的有机绝缘体/金属界面。实验是针对具有元素选择性近边X射线吸收精细结构（NEXAFS）的烷烃/Cu（001）进行的，其表现出指示MIGS的前峰。{ \it ab initio}电子结构计算支持MIGS的存在。当用Ni代替Cu衬底时，预测界面磁性（在界面处的自旋极化有机晶体）可能具有载流子掺杂。
Topological insulator Bi2Te3 films synthesized by metal organic chemical vapor deposition
拓扑绝缘体（TI）材料例如Bi 2 Te 3和Bi 2Se 3最近吸引了强烈的兴趣。大规模、高质量的TI薄膜对于开发TI基器件应用是重要的。本文采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法在GaAs（001）衬底上制备了Bi 2 Te 3薄膜，并通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、角分辨光电子能谱（ARPES）和电子输运测量等方法对薄膜的结构和电子性质进行了研究。ARPES测量的电子能带结构清晰地揭示了具有单一Dirac锥的特征拓扑表面态（SS），证实了MOCVD Bi 2 Te 3薄膜的TI性质.电阻率和霍尔效应测量表明，体载流子迁移率相对较高，在300 K时约为350 cm^2/Vs，在15 K时约为7，400 cm^2/Vs。我们还测量了薄膜的塞贝克系数。我们的示范高品质的拓扑绝缘体薄膜生长的一个简单的和可扩展的方法是利益的基础研究和实际应用的热电和TI材料。
Tuning and Stabilizing Topological Insulator Bi2Se3 in the Intrinsic Regime by Charge Extraction with Organic Overlayers
在这项工作中，我们使用的电荷提取通过有机覆盖层沉积，以降低化学势的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3薄膜的本征（体绝缘）制度。我们证明了本征拓扑绝缘体的调谐和稳定在高迁移率与低成本的有机薄膜。在有机电荷提取层四氰基醌二甲烷（F4 TCNQ）或三（乙酰丙酮）钴（III）（Co（acac）3）的保护下，样品在四个月后在化学势高于狄拉克点约135 meV（低于导带最小值85 meV，完全在拓扑绝缘体范围内）的气氛中稳定，这是非常高水平的环境稳定性。Co络合物代表了有机金属用于调制TI电荷密度的第一用途。表面态电子的迁移率提高到~2000 cm 2/Vs。即使在室温下，也实现了真正的拓扑绝缘状态，并在暴露于大气中的数月内保持稳定。
Two-dimensional hole gas in organic semiconductors
量子力学限制在固态界面的高导电金属气体是探索非平凡电子态的理想平台，否则在大块材料中无法获得。虽然二维电子气（2DEG）已经在常规半导体界面中实现，但是作为2DEG的相反类似物的二维空穴气（2DHG）的实例仍然有限。在这里，我们报告的2DHG在溶液处理的有机半导体结合使用离子液体的双电层的观察。高迁移率有机半导体的分子平坦单晶用作无缺陷界面，其促进高密度空穴的二维限制。6 k $Ω$的显著低的薄层电阻和10 $^{14}$ cm $^{-2}$的高空穴气体密度导致在环境压力下的金属-绝缘体转变。在有机半导体中测量的简并空穴提供了一个广泛的机会，使用分子工程异质界面定制低维电子态。
Floquet theory of photoinduced topological phase transitions in the organic salt $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$ irradiated with elliptically polarized light
本文从理论上研究了在单轴压力下有机盐$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$中可能发生的光致拓扑相变。Floquet分析的驱动紧束缚模型，这种材料揭示了丰富的光致变化的能带结构，陈数，霍尔电导率照射下的椭圆偏振光。所得到的相图包含多种非平衡稳定相，例如，Floquet Chern绝缘子、Floquet半金属和Floquet正常绝缘子相。这一工作拓宽了光致拓扑相变研究的目标材料范围，并有助于物质中电子态的光学操纵研究的发展。
Observation of Anderson localization transitions in a two-dimensional conjugated metal-organic framework
Tianjin University（天津大学）；Key Laboratory of Organic Integrated Circuits, Ministry of Education（教育部有机集成电路重点实验室）；Tianjin Key Laboratory of Molecular Optoelectronic Sciences（天津市分子光电科学重点实验室）；Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering (Tianjin)（（天津）化工过程与先进制造国家重点实验室协同创新中心）；Center for Joint Quantum Studies（联合量子研究中心）；Tianjin Key Laboratory of Low Dimensional Materials Physics and Preparing Technology（天津市低维材料物理与制备技术重点实验室）
