带隙二维真空中人造原子的轨道
介观与纳米尺度物理
2026-04-17 v1
摘要
纳米技术的进步现在允许创造人造原子——其电子态紧密模拟真实原子电子态的工程结构。理解这些人造原子如何相互作用和成键是设计具有定制电子性质的新材料的关键。在这里，我们使用扫描隧道显微镜来观察在具有抛物线能带和多个部分能隙的二维分子膜上图案化纳米结构的束缚态。从能带底部分裂出来的最低能态类似于天然原子中常见的 和 轨道，甚至以相同的方式成键。然而，人造原子超越了这种类比：它们所处的带隙二维真空产生了真实原子中没有对应物的全新轨道。这些准一维局域态丰富了化学的轨道词汇，增加了一类主要由周围电子真空塑造的新轨道。
引用
@article{arxiv.2604.14737,
title = {Orbitals of Artificial Atoms in a Gapped Two-Dimensional Vacuum},
author = {Mong-Wen Gu and Aizhan Sabitova and Taner Esat and Christian Wagner and F. Stefan Tautz and Aleksandr Rodin and Ruslan Temirov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.14737},
year = {2026}
}