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德国开姆尼茨工业大学Christoph Tegenkamp课题组--外延之型石墨烯纳米带的拓扑表面态
      保护和自旋极化的传输通道是拓扑绝缘体的标志,它本身还存在很强的自旋轨道耦合效应。这里,在外延生长的之字形石墨烯中,确定了相应的手性态纳米带(zz-GNRs),具有极弱的自旋轨道相互作用。虽然单层zz-GNR块体已完全悬在SiC刻面上,下边缘合并到SiC(0001)衬底,在费米能级处显示出表面态,它沿着边缘延伸并分裂成能量。利用紧束缚模型,结合霍尔丹与应变效应,精确描述了所有光谱细节。不施加外部磁场时,通过弹道运输同时伴随着时间逆转对称性的中断,显示出G = e2/h的传导量子。
 
  
Figure 1. 台面结构的SiC(0001)模板上大规模生长zz-GNR。(a)GNR生长后密集台面阵列的SEM图像。(b)放大的2D STM形貌。
 
 
Figure 2. SiC平面上的zz-GNR的原子细节。(a)STM图像的3D形式。(b)平面的扫描TEM图像。(c)zz-GNR中心部分的高分辨率STM图像。(d)各种zzGNR中心部分的STS光谱。(e)zz-GNR边缘处的高分辨率STM图像。(f)zzGNR边缘处的各种STS光谱。
 
 
Figure 3通过STM分析的拓扑表面状态。(a)沿zz方向,zz-GNR的下边缘处的STM拓扑形貌。(b)沿边缘记录的STS光谱。(c)垂直于边缘记录的STS光谱。(d)能量分裂(ΔEIS)与距各种zz-GNR边缘的距离的函数关系。
 
  Figure 4 zz-GNR能带结构的紧密结合计算。(a)K̅和K̅'点周围的纵向能带结构。(b)在STS中观察到的峰能量与横向距离的关系。
 
        该研究工作由德国开姆尼茨工业大学Christoph Tegenkamp课题组于2021年发表在Nano Lett.期刊上。原文:Topological Surface State in Epitaxial Zigzag Graphene Nanoribbons。

转自《石墨烯杂志》公众号

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