钨氯化物簇材料的零间接带隙与平面带
强关联电子
2026-02-19 v1 材料科学
摘要
由NbI4、Li2(CN2)和Li2O组成的反应体系中进行的探索性化学导致了多个钨氯化物簇化合物的发现。在该反应过程中，检测到固相形成伴随气体相，导致簇核形状各异的产品范围。经过一段时间后，已在该反应体系中鉴定了多个钨氯化物簇化合物，随后发现两个额外化合物，Nb6O3I15和Nb11O6I24，并通过单晶X射线衍射进行结构表征。这两个结构都基于由氧盖住的钨簇[Nb4O]，并扩展至更大的簇片段。Nb6O3I15中的[Nb4O]簇核通过两个[NbO]单元扩展形成三维框架，而Nb11O6I24包含两个相连的[Nb4O]单元，这些单元在由字符串构成的反亚铁晶格中形成手性单元。Nb11O6I24呈现出显著的类似于字符串的特征，本文对其电子结构和性质进行了研究。DFT计算显示，Nb11O6I24具有零间接带隙，伴随费米能级周围的二维平面带。这些电子能带结构的异常特征暗示了强相关簇间单极子电子态的存在，这源于簇的螺旋形状、字符串的六方晶格以及簇电子波函数的脱域化。
引用
@article{arxiv.2602.16011,
title = {Zero Indirect Band Gap and Flat Bands in a Niobium Oxyiodide Cluster Material},
author = {Jan Beitlberger and Mario Martin and Marcus Scheele and Marek Matas and Carl P. Romao and Markus Ströbele and H. -Jürgen Meyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.16011},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 14 figures