保護(hù)和自旋極化的傳輸通道是拓?fù)浣^緣體的標(biāo)志，它本身還存在很強(qiáng)的自旋軌道耦合效應(yīng)。這里，在外延生長(zhǎng)的之字形石墨烯中，確定了相應(yīng)的手性態(tài)納米帶（zz-GNRs），具有極弱的自旋軌道相互作用。雖然單層zz-GNR塊體已完全懸在SiC刻面上，下邊緣合并到SiC（0001）襯底，在費(fèi)米能級(jí)處顯示出表面態(tài)，它沿著邊緣延伸并分裂成能量。利用緊束縛模型，結(jié)合霍爾丹與應(yīng)變效應(yīng)，精確描述了所有光譜細(xì)節(jié)。不施加外部磁場(chǎng)時(shí)，通過彈道運(yùn)輸同時(shí)伴隨著時(shí)間逆轉(zhuǎn)對(duì)稱性的中斷，顯示出G = e2/h的傳導(dǎo)量子。
Figure 1. 臺(tái)面結(jié)構(gòu)的SiC（0001）模板上大規(guī)模生長(zhǎng)zz-GNR。（a）GNR生長(zhǎng)后密集臺(tái)面陣列的SEM圖像。（b）放大的2D STM形貌。
Figure 2. SiC平面上的zz-GNR的原子細(xì)節(jié)。（a）STM圖像的3D形式。（b）平面的掃描TEM圖像。（c）zz-GNR中心部分的高分辨率STM圖像。（d）各種zzGNR中心部分的STS光譜。（e）zz-GNR邊緣處的高分辨率STM圖像。（f）zzGNR邊緣處的各種STS光譜。
Figure 3通過STM分析的拓?fù)浔砻鏍顟B(tài)。（a）沿zz方向，zz-GNR的下邊緣處的STM拓?fù)湫蚊病＃╞）沿邊緣記錄的STS光譜。（c）垂直于邊緣記錄的STS光譜。（d）能量分裂（ΔEIS）與距各種zz-GNR邊緣的距離的函數(shù)關(guān)系。
Figure 4 zz-GNR能帶結(jié)構(gòu)的緊密結(jié)合計(jì)算。（a）K?和K?'點(diǎn)周圍的縱向能帶結(jié)構(gòu)。（b）在STS中觀察到的峰能量與橫向距離的關(guān)系。
該研究工作由德國(guó)開姆尼茨工業(yè)大學(xué)Christoph Tegenkamp課題組于2021年發(fā)表在Nano Lett.期刊上。原文：Topological Surface State in Epitaxial Zigzag Graphene Nanoribbons。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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