論文の概要: Engineering interfacial quantum states and electronic landscapes by molecular nanoarchitectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.10141v1
• Date: Wed, 21 Jul 2021 15:19:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-21 07:39:23.345549
• Title: Engineering interfacial quantum states and electronic landscapes by molecular nanoarchitectures
• Title（参考訳）: 分子ナノ構造による界面量子状態と電子景観
• Authors: Ignacio Piquero-Zulaica, Jorge Lobo-Checa, Zakaria M. Abd El-Fattah, J. Enrique Ortega, Florian Klappenberger, Willi Auw\"arter, Johannes V. Barth
• Abstract要約: 分子系足場との相互作用に着目した表面状態電子の閉じ込めについて概説する。 原子操作と超分子原理の両方が、カスタム設計の分子超格子へのアクセスを提供する。 我々は, 人工格子, 分子ナノグリッド, 量子ドットアレイの形での低次元凝縮構造を調査した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Surfaces are at the frontier of every known solid. They provide versatile supports for functional nanostructures and mediate essential physicochemical processes. Being intimately related with 2D materials, interfaces and atomically thin films often feature distinct electronic states with respect to the bulk, which are key for many relevant properties, such as catalytic activity, interfacial charge-transfer, or crystal growth mechanisms. Of particular interest is reducing the surface electrons' dimensionality and spread with atomic precision, to induce novel quantum properties via lateral scattering and confinement. Both atomic manipulation and supramolecular principles provide access to custom-designed molecular superlattices, which tailor the surface electronic landscape and influence fundamental chemical and physical properties at the nanoscale. Herein, we review the confinement of surface state electrons focusing on their interaction with molecule-based scaffolds created by molecular manipulation and self-assembly protocols under ultrahigh vacuum conditions. Starting from the quasi-free 2D electron gas present at the (111)-terminated surface planes of noble metals, we illustrate the enhanced molecule-based structural complexity and versatility compared to simple atoms. We survey low-dimensional confining structures in the form of artificial lattices, molecular nanogratings or quantum dot arrays, which are constructed upon appropriate choice of their building constituents. Whenever the realized (metal-)organic networks exhibit long-range order, modified surface band structures with characteristic features emerge, revealing intriguing physical properties, such as discretization, quantum coupling or energy and effective mass renormalization. Such collective electronic states can be additionally modified by positioning guest species at the voids of open nanoarchitectures [...].
• Abstract（参考訳）: 表面は既知の全ての固体のフロンティアにある。 機能性ナノ構造のための汎用的な支持を提供し、重要な物理化学的過程を媒介する。 2d材料と密接な関係にあるため、界面や原子性薄膜はバルクに対して異なる電子状態を示すことが多く、触媒活性、界面電荷移動、結晶成長機構など多くの関連する性質の鍵となる。 特に興味深いのは、表面電子の次元を減少させ、原子の精度で広がり、横散乱と閉じ込めによって新しい量子特性を誘導することである。 原子操作と超分子原理の両方がカスタム設計の分子超格子へのアクセスを提供し、表面の電子的景観を調整し、ナノスケールにおける基本的な化学的および物理的性質に影響を与える。 本稿では,超高真空条件下での分子操作と自己組立プロトコルによる分子ベースの足場との相互作用に着目した表面状態電子の閉じ込めについて概説する。 貴金属の(111)-終端面に存在する準自由な2次元電子ガスから始め、単純な原子と比較して分子ベースの構造的複雑さと多目的性を示す。 本研究では, 人工格子, 分子ナノグリッド, 量子ドットアレイなどの構造を, 構造成分の適切な選択に基づいて構成する。 実現された(金属)有機ネットワークが長距離秩序を示すと、特徴的な特徴を持つ修飾表面バンド構造が出現し、離散化、量子カップリング、エネルギー、有効質量正規化といった興味深い物理的性質が明らかにされる。 このような集合的電子状態は、オープンナノ構造[...]の空洞にゲスト種を配置することで、さらに修正することができる。

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