分子夹层 NbSe2 中通过序-无序动力学出现的协同超结构
材料科学
2026-01-13 v1
摘要
异构界面量子态的设计已使各种新现象得以实现。其中，分子夹层超晶格引起广泛关注，作为可调的混合材料，通过将有机分子插入层狄拉夫晶体中形成，其中分子结构和化学提供了新的自由度。传统上，夹层分子被视为无活性的间隙空间，而可能的分子有序及其对宿主晶格的影响则鲜为人知。本文报告发现，在夹层 NbSe2 中发现了一种协同超结构（CSS）相位，其中客体分子的有序会导致宿主晶格 NbSe2 伴随出现超结构，表现为由于分子层与无机晶格之间的失配性而形成的莫尔结构。同步X射线衍射揭示了CSS相的出现，伴随晶体对称性的降低。配套的电阻率和热快速退火测量显示，该相转变由异常缓慢的序-无序动力学控制，因此可在标准实验制冷速率下选择性地访问该CSS相。这种动力学行为源于与宿主晶格耦合的分子动力学的缓慢性，与无机固体中快速的电荷或磁性有序性格格不比。我们的发现确立了分子有序作为设计异构界面、实现可编程超结构的途径。
引用
@article{arxiv.2601.07216,
title = {Emergent Cooperative Superstructures via Order-Disorder Kinetics in Molecule-Intercalated NbSe2},
author = {Taiga Ueda and Hideki Matsuoka and Shungo Aoyagi and Shunsuke Kitou and Yijin Zhang and Fumihiko Kimura and Kenta Hagiwara and Masato Sakano and Takahiro Iwagaki and Yuiga Nakamura and Kyoko Ishizaka and Tomoki Machida and Masayuki Suda and Taka-hisa Arima and Naoya Kanazawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.07216},
year = {2026}
}