Novel 2D Materials: Functionalized Stanene and Bismuthene Honeycomb Lattices
新型二维材料:功能化锡烯和铋蜂窝晶格
基本信息
- 批准号:314936163
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Priority Programmes
- 财政年份:2016
- 资助国家:德国
- 起止时间:2015-12-31 至 2021-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project is aimed at realizing and tuning the topological phases of honeycomb lattices, i.e. of Graphene analogs, built from high-Z atoms. We focus on honeycombs of Sn and Bi atoms (Stanene, Bismuthene). These are theoretically described as wide-gap Quantum Spin Hall (QSH) systems, suitable for room temperature applications. Addressing the practical realization, we have identified SiC(0001) as a suitable substrate. Our epitaxial experiments have already succeeded in producing Sn and Bi honeycomb layers, characterized by scanning tunneling microscopy (STM). The project will explore the effect of functionalization on the electronic and topological properties. This includes buffer layers below the honeycomb layer, as well as surface functionalization with, e.g., metal or halogen atoms. Intriguingly, decoration with hydrogen atoms or magnetic impurities is expected to create the Quantum Anomalous Hall (QAH) effect. The topological properties will be probed by scanning tunneling spectroscopy (STS) of the 1D edge channels. The band structure is accessed by angle-resolved photoemission (ARPES). Our epitaxy technology thus provides access to a novel class of QSH materials, available for exchange in the SPP 1666 Priority Program. It will profit from close collaboration with many other projects, reaching from density functional theory to synchrotron-based methods, optical spectroscopy techniques, and projects addressing the transport properties.
这个项目的目的是实现和调整蜂窝晶格的拓扑相,即由高Z原子构建的石墨烯类似物。我们专注于锡和铋原子(单烯、铋)的蜂窝状结构。这些系统理论上被描述为适合于室温应用的宽禁带量子自旋霍尔(QSH)系统。从实际实现的角度出发,我们确定了SiC(0001)作为一种合适的衬底。我们的外延实验已经成功地制备出了锡和铋蜂窝层,并用扫描隧道显微镜(STM)进行了表征。该项目将探索官能化对电子和拓扑性质的影响。这包括蜂窝层下方的缓冲层,以及使用例如金属或卤素原子的表面官能化。有趣的是,用氢原子或磁性杂质装饰有望产生量子反常霍尔(QAH)效应。通过扫描隧道谱(STS)对一维边缘通道的拓扑性质进行了研究。能带结构通过角度分辨光电发射(ARPES)获得。因此,我们的外延技术提供了一种新型的QSH材料,可在SPP 1666优先计划中进行交换。它将受益于与许多其他项目的密切合作,从密度泛函理论到基于同步加速器的方法、光学光谱学技术,以及解决传输性质的项目。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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