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德國(guó)開姆尼茨工業(yè)大學(xué)Christoph Tegenkamp課題組--外延之型石墨烯納米帶的拓?fù)浔砻鎽B(tài)
      保護(hù)和自旋極化的傳輸通道是拓?fù)浣^緣體的標(biāo)志,它本身還存在很強(qiáng)的自旋軌道耦合效應(yīng)。這里,在外延生長(zhǎng)的之字形石墨烯中,確定了相應(yīng)的手性態(tài)納米帶(zz-GNRs),具有極弱的自旋軌道相互作用。雖然單層zz-GNR塊體已完全懸在SiC刻面上,下邊緣合并到SiC(0001)襯底,在費(fèi)米能級(jí)處顯示出表面態(tài),它沿著邊緣延伸并分裂成能量。利用緊束縛模型,結(jié)合霍爾丹與應(yīng)變效應(yīng),精確描述了所有光譜細(xì)節(jié)。不施加外部磁場(chǎng)時(shí),通過彈道運(yùn)輸同時(shí)伴隨著時(shí)間逆轉(zhuǎn)對(duì)稱性的中斷,顯示出G = e2/h的傳導(dǎo)量子。
 
  
Figure 1. 臺(tái)面結(jié)構(gòu)的SiC(0001)模板上大規(guī)模生長(zhǎng)zz-GNR。(a)GNR生長(zhǎng)后密集臺(tái)面陣列的SEM圖像。(b)放大的2D STM形貌。
 
 
Figure 2. SiC平面上的zz-GNR的原子細(xì)節(jié)。(a)STM圖像的3D形式。(b)平面的掃描TEM圖像。(c)zz-GNR中心部分的高分辨率STM圖像。(d)各種zzGNR中心部分的STS光譜。(e)zz-GNR邊緣處的高分辨率STM圖像。(f)zzGNR邊緣處的各種STS光譜。
 
 
Figure 3通過STM分析的拓?fù)浔砻鏍顟B(tài)。(a)沿zz方向,zz-GNR的下邊緣處的STM拓?fù)湫蚊病#╞)沿邊緣記錄的STS光譜。(c)垂直于邊緣記錄的STS光譜。(d)能量分裂(ΔEIS)與距各種zz-GNR邊緣的距離的函數(shù)關(guān)系。
 
  Figure 4 zz-GNR能帶結(jié)構(gòu)的緊密結(jié)合計(jì)算。(a)K?和K?'點(diǎn)周圍的縱向能帶結(jié)構(gòu)。(b)在STS中觀察到的峰能量與橫向距離的關(guān)系。
 
        該研究工作由德國(guó)開姆尼茨工業(yè)大學(xué)Christoph Tegenkamp課題組于2021年發(fā)表在Nano Lett.期刊上。原文:Topological Surface State in Epitaxial Zigzag Graphene Nanoribbons。

轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)

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