纳米孔图案化CuSe驱动PbSe-CuSe横向异质结构的实现
材料科学
2023-08-25 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
单层PbSe被预测为一种具有晶体对称性保护的狄拉克锥状边缘态的二维(2D)拓扑晶体绝缘体(TCI)。近来,少数层外延PbSe已成功在SrTiO3衬底上生长,但相应的TCI特征仅在不少于七个单层的薄膜中观察到,这主要归因于界面应变。在此,我们展示了一种基于分子束外延的两步法,用于在Cu(111)衬底上生长PbSe-CuSe横向异质结构,其中我们观察到一层纳米孔图案化的CuSe层,其充当PbSe横向外延生长的模板。这进一步产生了具有原子级锐利界面的单层PbSe-CuSe横向异质结构。扫描隧道显微镜与谱学测量揭示了该单层PbSe的四重对称方晶格,其准粒子带隙为1.8 eV,该值与自由站立PbSe的理论值高度可比。弱单层-衬底相互作用进一步得到密度泛函理论(DFT)和投影晶体轨道哈密顿布居的支持,前者预测该单层的反键态位于费米能级之下。我们的工作展示了一种实用的策略来制备涉及单层TCI的高质量面内异质结构,可用于进一步探索单层极限下拓扑衍生的量子物理与现象。
引用
@article{arxiv.2308.12791,
title = {Nanopore-patterned CuSe drives the realization of PbSe-CuSe lateral heterostructure},
author = {Bo Li and Jing Wang and Qilong Wu and Qiwei Tian and Ping Li and Li Zhang and Long-Jing Yin and Yuan Tian and Ping Kwan Johnny Wong and Zhihui Qin and Lijie Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12791},
year = {2023}
}
备注
26 pagres, 6 Figures