Topological Phases in Graphene Nanoribbons: Junction States, Spin Centers, and Quantum Spin Chains

凝聚态物理 自旋(空气动力学) 石墨烯纳米带 石墨烯 物理 量子 量子力学 材料科学 热力学
作者
Ting Cao,Fangzhou Zhao,Steven G. Louie
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:119 (7) 被引量:262
标识
DOI:10.1103/physrevlett.119.076401
摘要

We show that semiconducting graphene nanoribbons (GNRs) of different width, edge, and end termination (synthesizable from molecular precursors with atomic precision) belong to different electronic topological classes. The topological phase of GNRs is protected by spatial symmetries and dictated by the terminating unit cell. We have derived explicit formulas for their topological invariants and shown that localized junction states developed between two GNRs of distinct topology may be tuned by lateral junction geometry. The topology of a GNR can be further modified by dopants, such as a periodic array of boron atoms. In a superlattice consisting of segments of doped and pristine GNRs, the junction states are stable spin centers, forming a Heisenberg antiferromagnetic spin $1/2$ chain with tunable exchange interaction. The discoveries here not only are of scientific interest for studies of quasi-one-dimensional systems, but also open a new path for design principles of future GNR-based devices through their topological characters.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
song完成签到,获得积分10
刚刚
瞳梦完成签到,获得积分10
刚刚
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Nitric_Oxide应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
jl完成签到,获得积分20
4秒前
不配.应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
所所应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
万能图书馆应助www采纳,获得10
6秒前
xrkxrk完成签到 ,获得积分10
6秒前
zhuzhu完成签到 ,获得积分10
6秒前
8秒前
负数完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
itsserene应助Jessica采纳,获得20
12秒前
研友_LmbRgn完成签到 ,获得积分10
14秒前
英俊的铭应助学分采纳,获得10
16秒前
17秒前
123完成签到 ,获得积分10
17秒前
打打应助红蜻蜓采纳,获得10
17秒前
酷波er应助无辜不言采纳,获得10
19秒前
坚强的傲南应助横A采纳,获得10
19秒前
狂炫AD钙奶完成签到,获得积分10
21秒前
有人应助阿尼亚采纳,获得10
22秒前
pengyyang发布了新的文献求助10
25秒前
妇愁者联盟完成签到,获得积分10
26秒前
小机灵鬼完成签到,获得积分10
26秒前
珊珊发布了新的文献求助10
27秒前
小二郎应助勤奋花瓣采纳,获得10
28秒前
28秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3140205
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790982
关于积分的说明 7797336
捐赠科研通 2447358
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301860
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626345
版权声明 601194