金属有机框架/Au(111) 单层异质结构中的能带重整
材料科学
2026-03-02 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维共轭金属有机框架在化学阻性传感、电催化和能源存储等应用中具有巨大潜力。其与金属电极的界面相互作用由于较少被研究，严重影响电子性质和器件性能。作为代表性材料，M3(HITP)2(M = Ni, Cu; HITP = 2,3,6,7,10,11-hexaiminotriphenylene)在 various electronic devices 中表现优异，但 M3(HITP)2/金属异质结构界面相互作用的微观机制仍不清楚。本文报道了在 Au(111) 上生长的单层 M3(HITP)2 的合成、扫描隧道显微镜表征和紧密绑定分析。扫描隧道光谱映射揭示了共轭 kagome-六边形-蜂窝三重晶格架构。Au(111) 基片对 M3(HITP)2 的能带结构进行重整，将费米能级固定，并在 0.4 eV 处产生一个配体衍生的平坦能带，纠正了先前轨道性质的误指定。同时，周期性多孔 M3(HITP)2 晶格通过电子-声子耦合和量子约束强烈调制 Au(111) 的表面电子态，其中后者导致每个孔道内出现两个共振态。完全色散电子能带和稳健的量子阱网络需要至少由十个孔道组成的晶粒。该对 M3(HITP)2/Au(111) 单层异质结构的原子尺度研究阐明了层间耦合机制，推进了金属有机框架/金属界面理解，这些界面是电子和能源存储器件的关键组成部分。
引用
@article{arxiv.2602.23441,
title = {Band Renormalization in Metal-Organic Framework/Au(111) Epitaxial Heterostructures},
author = {Xiaoqing Yuan and Shaoze Wang and Xiaoyue He and Zhecheng Sun and Lei Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.23441},
year = {2026}
}
备注
23 pages, 5 figures