应变共价有机框架中的拓扑能带工程
材料科学
2025-12-10 v1
摘要
共价有机框架（COFs）的可调性为工程化拓扑电子相提供了机会，包括拓扑绝缘体（TIs）和高阶拓扑绝缘体（HOTIs）——这些材料在其边缘、铰链或角落处宿主有隙态。在这里，我们探索了化学上可行的扰动如何驱动基于三嗪的 COF（CTFs）进入拓扑区域。利用受 CTFs 前沿电子态启发的六角晶格上的紧束缚模型，我们证明引入有效的单轴应变——作为部分键上电子跃迁的调制——可以生成一系列不同的拓扑能带结构。这一效应可以通过沿应变键的化学取代连接基团在实践中实现。第一性原理计算表明，将联苯替换为芘连接基团可以将 CTF 推向 HOTI 相的临界点，这暗示了在 COF 中进行拓扑能带结构工程的可行途径。
引用
@article{arxiv.2512.08680,
title = {Engineering Topological Bands in Strained Covalent Organic Frameworks},
author = {Rebecca Peake and Zoé Truyens and Jan Mol and Christian B Nielsen and David Beljonne and David Cornil and Owen Benton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.08680},
year = {2025}
}