Alcényle se réfère à un silicium monocristallin à deux dimensions est une structure à une seule couche d'un atome de silicium. En raison de sa configuration en forme de nid d'abeilles à base de graphite cristallin, par conséquent, il a les prédictions théoriques de la structure électronique de type graphène, à savoir en présence d'un angle de sommet du cône de Dirac (points K) de la zone de Brillouin. Dans le graphène, les quasiparticules près du point Dirac environ massless Dirac fermions, ce qui entraîne un certain nombre de phénomènes physiques intéressants et une grande mobilité électronique. En plus d'un groupe alcényle en silicium ayant des propriétés physiques similaires de graphène ayant un extérieur, il est prévu pour afficher des propriétés uniques. Etant donné que les atomes de silicium plus lourds que les atomes de carbone, alcényle spin-orbite de silicium couplage conduit à la mise en valeur au niveau du point de Dirac ayant une largeur de bande interdite plus grande, grâce à quoi il est possible de réaliser l'effet de rotation de Hall quantique peut être obtenue dans la plage de température expérimentale. En outre, étant donné que la totalité des atomes de silicium dans le silicium est pas complètement dans le éthyléniquement le même plan, le champ électrique auquel il est possible d'ajuster la taille de l'écart énergétique du point de Dirac, afin d'obtenir une variété de topologies de conversion de phase. En particulier, la compatibilité avec l'industrie silylène de silicium conventionnel, il est probable que dans l'avenir nanoélectronique a de larges perspectives d'application.
Ces dernières années, sur des substrats différents ont été synthétisés avec succès silènes, silylènes la plupart des expériences ont porté sur un substrat Ag (111). Préparé selon les différentes conditions, le silyl-énol substrat Ag (111) peut être formée sur une variété de structures, y compris 3 × 3, et le remodelage (3 × 3) R30 ° par rapport au silicium et autres cycles éthyléniquement 1 × 1. Parce que jusqu'à présent, il doit être attaché au silicium-en-exist sur le substrat, dans ce cas, le système silylène s'il y a encore Dirac fermions il y a un débat féroce. Des expériences ont donné des résultats contradictoires, les prédictions théoriques et l'interaction entre l'Ag alcényle en silicium (111) pourrait perturber la présence cône de Dirac. Et les résultats de recherche du problème ne peut être séparé configuration du système électronique alcényle de silicium d'une observation directe. Académie chinoise des sciences Institut de physique / Beijing Laboratoire national de Matière Condensée (puces) Laboratoire d'État clé de supraconductrice groupe de recherche de doctorat Zhou Xingjiang Ya Feng, cheveux Liu, Liu Xu, chercheur associé Zhao et autre Etat clé de laboratoire pour le Groupe de recherche en physique Surface Wuke Hui PhD Fengbao coopération Jie analogue, en utilisant la spectroscopie photoélectronique à résolution angulaire à haute résolution, et en coopération avec les théories Université du Nord-Est Arun Bansil chercheurs ont étudié le système Ag (111) (3 × 3) cultivées sur un substrat de silicium alcényle structure électronique, a découvert une nouvelle structure d'interaction alkylène cône silicium Dirac de Ag (111), afin de clarifier le débat silylène Dirac CONING.
Il a été constaté que la haute Ag (111) (3 × 3) cultivées sur un alcényle en substrat de silicium présentent une structure électronique unique: en présence de six paires de Ag (111) correspondant à un premier bord de la zone de Brillouin six des cônes de Dirac, dans lequel chaque cône centré point de Dirac M (fig. 1). D'autres études ont montré que les cônes de Dirac présentent une forme triangulaire similaire (fig. 2), la structure de bande qui et l'exposition de la vitesse de Fermi anisotropie significative (fig. 3). Etant donné que le groupe alcényle de silicium préparé à basse température n'a été observée que dans la structure de cône, on utilise la température mesurée et la surface de la sonde de potassium en phase vapeur les deux méthodes sur le cône (fig. 4). Par dopage de la surface de l'échantillon a été distillé potassium, la position de Dirac électrons silylenoids vers le bas progressivement, lorsque suffisamment évaporé potassium, la structure peut être clairement observé sur le cône de Dirac (Fig. 4H).
Six paires de structures Dirac cône observées dans le (3 x 3) silylène / Ag (111), la performance de certaines propriétés inhabituelles. Tout d'abord, six cône Dirac près de la limite de M présent dans la zone de Brillouin Ag (111), qui est indépendant des prédictions théoriques alcényle ayant six cône zone silicium Dirac K significatif au Brillouin correspondant silylène différent. Ensuite, le-ène de silicium (111) provoquent la reconstruction de la bande devrait être plié, mais l'expérience n'a pas été observée. Six cônes de Dirac apparaissent seulement sur le (111) à proximité du point limite de la zone de Brillouin K Ag (3 x 3) Zone silylène Brillouin, ce qui indique qu'ils ne sont ni seul pur (3 x 3) de silicium alcène, pas le seul à Ag (111) pur, mais est le résultat d'une interaction entre les deux. calculs théoriques existants ne peuvent pas expliquer l'origine de cette nouvelle structure de l'espoir Dirac que ces résultats contribueront à promouvoir les aspects liés au travail de la théorie.
Le présent travail a été observé directement dans un nouveau cône de Dirac de silylénol par l'expérience de la spectroscopie photoélectronique, ceci est la première fois que peut produire la nouvelle structure de Dirac par l'interaction des deux matériaux. L'observation directe des silylène dans une telle structure conique Dirac, pour clarifier le débat et les différences de théorie et expérience, a jeté les bases de silylène trouvé et l'application de nouveaux phénomènes quantiques.
travaux de recherche publiés dans une récente PNAS [PNAS 113 (51), 14656-14661 (2016)]. Les travaux de recherche mentionnés ci-dessus a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, ministère des Sciences et des projets pilotes financés par l'Académie des fonds B.
. La figure 1. Ag (111) (3 × 3) cultivées sur une des images de microscope à effet tunnel alkylène substrat de silicium (A) et la structure électronique (D). A titre de comparaison, (C) représente le pur Ag (111) de la structure électronique
La Fig. 2. (3 x 3) alcényle silicium / Ag dans le (111) d'énergie de cône Evolution Dirac (A, B et C) et leur répartition sur la zone de Brillouin de liaison.
3. Structure de bande figure (A-F) et du silicium anisotrope alkylène vitesse de Fermi (H).
Figure 4. pyrométrie (A-D) et une surface du potassium en phase vapeur (E-H) du procédé, la détection de la structure du cône de silicium alcényle cône de Dirac.
Edit: yangfz
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