设计性三维电子能带的过渡金属硫化物异构结构

范德华力材料使我们能够在具有不同晶体和电子属性的化合物之间构建原子尖锐的界面。这在莫尔系统中被广泛利用，其中晶格错位或单层之间的扭曲产生平面内的新奇周期性，导致构成该体系的单层材料中不存在的电子性质。相比之下，由在纳米尺度上垂直堆叠不同材料形成的垂直超格结构，尽管具有实现类似三维新奇现象的潜力，却受到很少的关注。通过角度分辨光子能谱和密度泛函理论，我们研究了由六至八层过渡金属硫化物（TMD）异构结构构成的系统，这些异构结构由堆叠的几层材料的两两组合而成。令人反直觉的是，即使这些单一的超格结构单元也能够承载完全去极化的能带，表明其在广泛空间尺度上跨越晶格错位界面处的相干间层耦合是稳健的。我们展示了在这种非对称体系结构中，如何容易且专门地稳定化未对称的半金属相和能量不匹配的拓扑表面态。这些发现将中间层级域的两组分异构结构建立为调用和控制来自许多层TMDs本土多样量子相的 unprecedented 组合和实例的平台。