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氮杂三角烯:表面合成、电子与磁学性质

材料科学 2022-12-21 v1

摘要

将氮杂原子掺杂入三角烯分子可调控其磁态。然而,氮掺杂三角烯(aza-triangulene,氮杂三角烯)的合成一直具有挑战性。本文报道了在Au(111)与Ag(111)表面成功合成氮杂三角烯,并通过扫描隧道显微镜与谱学结合密度泛函理论(DFT)计算对其进行了表征。氮杂三角烯由酮取代前体还原得到。暴露于原子氢后热退火,必要时借助扫描探针操作,获得目标产物。我们证明在Au(111)上氮杂三角烯向衬底捐赠一个电子并呈现开壳层三重态基态。这源于最终氮杂三角烯产物与Au(111)上一系列中间体不同的Kondo共振。实验映射的分子轨道与带正电氮杂三角烯的DFT计算轨道完美吻合。相反,Ag(111)上的氮杂三角烯从衬底获得额外电子并呈现闭壳层特征。我们的研究揭示了氮杂三角烯在不同金属表面的电子性质,并为制备包括反应性开壳层分子在内的新碳氢结构提供了高效途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.15302,
  title  = {Aza-Triangulene: On-Surface Synthesis, Electronic and Magnetic Properties},
  author = {Tao Wang and Alejandro Berdonces-Layunta and Niklas Friedrich and Manuel Vilas-Varela and Jan Patrick Calupitan and Jose Ignacio Pascual and Diego Peña and David Casanova and Martina Corso and Dimas G. de Oteyza},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.15302},
  year   = {2022}
}