尽管定制空间有限,但晶体Crystalline solids通常表现出了强大的长程结构有序性,这对显著的电子性质,以及功能电子学应用,是至关重要的。相比之下,合成分子系统,提供了高度可调的结构拓扑和多功能特性,但对于可扩展的电子集成来说,往往过于精细。
融合晶体和合成分子这两种系统优势,但由于不同的化学键结构和加工条件,实现这种集成是具有挑战性的。二维原子级晶体包括非键范德华间隙分隔的晶体原子级层,可插层不同的原子或分子嵌插剂intercalants ,而不伤及现有的共价键。从而创建一组不同的层状混合超晶格layered hybrid superlattices (LHSLs)包括具有可变电子性质的交替晶体原子级层,以及具有可定制化学组成和结构基元的自组装原子或分子插层组成。今日,Zhong Wan, Qi Qian,Xiangfeng Duan等,在Nature上发表评述文章,概述了层状混合超晶格LHSL的制造策略,并讨论了新出现的材料特性。凭借通用的分子设计策略和模块化组装工艺,层状混合超晶格LHSLs将不同化学成分和量子特性,编织成具有可设计的三维潜在景观的单片monolithic人工固体。这为定制电荷关联、量子特性和拓扑相,提供了前所未有的机会,从而为推进量子信息科学定义了丰富的材料平台。Layered hybrid superlattices as designable quantum solids.
可设计量子固体的层状混合超晶格。
图1: 超晶格结构的制备方法。
图2: 多功能层状混合超晶格layered hybrid superlattices,LHSL。
图3: 在层状混合超晶格LHSL中,可设计的物理特性。
图4: 在层状混合超晶格LHSL中,新出现的物理特性。
图5: 层状混合超晶格LHSLs中,3D人工潜在景观。
Wan, Z., Qian, Q., Huang, Y. et al. Layered hybrid superlattices as designable quantum solids. Nature 635, 49–60 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07858-3https://www.nature.com/articles/s41586-024-07858-3声明:仅代表译者观点,如有不科学之处,请在下方留言指正!