黑磷中单空位通过受控电离实现的电子自钝化

我们报道，单质黑磷呈现出一种单空位（SV）的新型电子自钝化机制。借助低温扫描隧道显微镜与键分辨非接触原子力显微镜，我们证明 SV 的局部重构及电离为带负电的 $\mathrm{SV}^-$ 可导致悬键钝化，从而淬灭带隙态，这可通过温和热退火或 STM 针尖操控实现。SV 表现出强且对称的 Friedel 振荡（FO）图样，而 $\mathrm{SV}^-$ 呈现不对称的 FO 图样，其局域扰动幅度降低一个数量级且衰减更快。形成 $\mathrm{SV}^-$ 所增强的钝化可归因于其弱偶极子状扰动，这与密度泛函理论及数值计算一致。因此，自钝化的 $\mathrm{SV}^-$ 在电子上呈良性，并作为弱得多的散射中心，这可能成为进一步提升 BP 及其类似物电荷迁移率的关键。