通过局域对称性破缺触发石墨烯中的全局密度波不稳定性

二维量子材料因其电子性质的高度可调性，为研究对称性破缺有序相的出现提供了稳健平台。例如，通过堆叠与扭转结构形成的莫尔超晶格在石墨烯中创造新电子能带结构的能力，已催生若干关联相与拓扑相的发现。本文报道一种在毫米尺度诱导石墨烯中初现对称性破缺相的替代方法。我们表明，极低浓度（$<\!0.3\%$）的表面吸附原子可自组装并触发石墨烯原子晶格坍缩为独特的Kekulé键密度波相，从而全局打破碳C-C键对称性。利用角分辨光电子能谱（ARPES）与低能电子衍射（LEED）等互补动量分辨技术，我们直接探测到该密度波相的存在，并确认狄拉克点处能隙的开启。我们进一步表明，该Kekulé密度波相出现在不同费米面尺寸与形状下，意味着此晶格不稳定性由强电子-晶格相互作用驱动。我们的结果表明，自组装吸附原子的稀浓度浓度为设计二维材料中的新颖量子相提供了一条有吸引力的替代途径。