Understanding the Adiabatic Evolution of Surface States in Tetradymite Topological Insulators under Electrochemical Conditions

拓扑绝缘体 表面状态 拓扑(电路) 电催化剂 费米能级 绝热过程 曲面(拓扑) 材料科学 化学物理 电极 凝聚态物理 电化学 物理 电子 量子力学 几何学 数学 组合数学
作者
Guorong Weng,William Laderer,Anastassia N. Alexandrova
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:15 (10): 2732-2739 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.4c00064
摘要

Nontrivial surface states in topological materials have emerged as exciting targets for surface chemistry research. In particular, topological insulators have been used as electrodes in electrocatalytic reactions. Herein, we investigate the robustness of the topological surface states and band topology under electrochemical conditions, specifically in the presence of an electric double layer. First-principles band structure calculations are performed on the electrified (111) surfaces of Bi 2 Te 3, Bi 2 Se 3, and Sb 2 Te 3 using an implicit electrolyte model. Our results demonstrate the adiabatic evolution of the surface states upon surface charging. Under oxidizing potentials, the surface states are shifted upward in energy, preserving the Dirac point on the surface and the band inversion in the bulk. Conversely, under reduced potentials, hybridization is observed between the surface and bulk states, suggesting a likely breakdown of topological protection. The position of the Fermi level, which dictates the working states in catalytic reactions, should ideally be confined within the bulk bandgap. This requirement defines a potential window for the effective application of topological electrocatalysis.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
自由飞翔完成签到,获得积分10
8秒前
八月十五桂花树完成签到 ,获得积分10
10秒前
669209352完成签到 ,获得积分10
10秒前
畅快呼吸完成签到 ,获得积分10
12秒前
大个应助自由飞翔采纳,获得10
15秒前
20秒前
Regina完成签到 ,获得积分0
29秒前
靓丽的采白完成签到,获得积分10
33秒前
充电宝应助耕牛热采纳,获得10
36秒前
王光宇完成签到,获得积分10
37秒前
好学的泷泷完成签到 ,获得积分10
38秒前
小呵点完成签到 ,获得积分10
39秒前
Song完成签到 ,获得积分10
40秒前
JJZ完成签到,获得积分10
42秒前
追风e族发布了新的文献求助10
46秒前
49秒前
leemiii完成签到 ,获得积分10
51秒前
53秒前
千帆破浪完成签到 ,获得积分10
58秒前
善良的沉鱼完成签到,获得积分20
1分钟前
戳戳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小马甲应助哈哈哈哈采纳,获得10
1分钟前
CQ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Monologue完成签到,获得积分10
1分钟前
耕牛热完成签到,获得积分10
1分钟前
lamer完成签到,获得积分10
1分钟前
TianYee完成签到,获得积分10
1分钟前
Anthony完成签到 ,获得积分10
1分钟前
FZU_ChyL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
浪浪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
追风e族完成签到,获得积分10
1分钟前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
1分钟前
ken131完成签到 ,获得积分0
1分钟前
科研韭菜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
飞龙在天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
慢慢看完成签到,获得积分10
1分钟前
玛斯特尔完成签到,获得积分10
1分钟前
科研小白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7550252
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9132946
关于积分的说明 19513373
捐赠科研通 7142418
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3260061
关于科研通互助平台的介绍 2426715
邀请新用户注册赠送积分活动 2248966