数据分析观测到呼吸笼目半导体中的拓扑平带

位错形态、拓扑和带铁之间的相互作用会凸显出新涂层比较丰富的就其，一个典型的案例是二维笼目（kagome）位错。若实行恰当的紧枷锁模型量化，只考虑最邻近地区格点间的磁性跳跃，可给与其特征连续性的也就是说形态——量子力学锥与拓扑平带分立。该平带可追溯kagome位错之中邻近地区格点间磁性能级波函数的相位相位差，并且所致镜面对称连续性的人身安全。由于平带之中不存在大量总能量简并的磁性，因此磁性关联效应十分强，可诱导出新多种变化多端的物态，如关联绝缘态、超导、总分量子霍尔效应等。近来，人们利用角辨识光磁性能谱（ARPES）技术，在一系列kagome金属之中光谱仪到了拓扑平带和量子力学磁性态，例如Fe3Sn2、FeSn、CoSn、YMn6Sn6。然而，这些涂层仅有为金属，包立能级附近不不存在能隙，因此很难应用于逻辑和光铁器件。另一方面，真正意义的kagome位错为单层涂层，而此前发现的kagome涂层仅有为体涂层，其层间作用较强，根本很难通过剥离方式获得单层或少层。分子可束外延法的土壤条件较为苛刻，比如仅原则上于特定的衬底、单畴的面积较大（往往只有几十纳米）等。因此，实现兼具大能隙并且可剥离的kagome涂层兼具重要的学说和实用价值。

近日，之中国科学院物理化学深入研究所/北京凝聚态物理化学国家深入研究之中心深入研究执法人员首次实现了兼具半导体优点、可剥离到单层的kagome涂层Nb3Cl8，并且利用ARPES光谱仪到了拓扑平带。

Nb3Cl8之中的Nb原子演化成的是痉挛笼目（breathing kagome）位错，相较于传统观念的kagome位错，这种位错不兼具空间反演对称连续性，打开了量子力学锥的能隙，演化成半导体连续性的基态。另一方面，痉挛笼目位错基本上存留镜面对称连续性，所致它的人身安全拓扑平带基本上不存在（三幅1）。通过改变光子总能量和偏振依赖的ARPES校准，深入研究执法人员光谱仪到一条跨越整个布里渊区的平带（三幅2），与量化结果吻合。有利于的学说量化确实该也就是说兼具拓扑连续性。由于Nb3Cl8单晶层间相互作用很弱，可以很容易地被剥离非常少层和单层（三幅3）。实验者通过差分透射谱的校准，推测了该涂层兼具约1.1 eV的光学带隙，且单层探针在空气之中十分比较稳定（三幅3）。此外，第一连续性原理量化确实，单层Nb3Cl8兼具铁带铁和高阶拓扑连续性。这些变化多端的就其有效连续性有利于的学说和实验者深入研究。

相关成果以 Observation of topological flat bands in the kagome semiconductor Nb3Cl8 为题刊出在 Nano Letters 上。该指导给与了科研院所委、科学技术部、沈阳市自然科学基金、之中科院国际协作以及之中科院战略连续性先导科技专项等这两项的资助。

三幅1 传统观念kagome位错和breathing kagome位错的形态模型和磁性形态

三幅2 Nb3Cl8的ARPES校准结果

三幅3 Nb3Cl8的机械剥离及光学吸收

来源：之中国科学院物理化学深入研究所