Ionic-Liquid-Gating Induced Protonation and Superconductivity in FeSe,FeSe_(0.93)S_(0.07), ZrNCl, 1T-TaS_2 and Bi_2Se_3

We report protonation in several compounds by an ionic-liquid-gating method, under optimized gating conditions.This leads to single superconducting phases for several compounds. Non-volatility of protons allows post-gating magnetization and transport measurements. The superconducting transition temperature T_c is enhanced to 43.5 K for FeSe_(0.93)S_(0.07), and 41 K for Fe Se after protonation. Superconducting transitions with T_c～15 K for ZrNCl,～7.2 K for 1-TaS_2, and ～3.8 K for Bi_2Se_3 are induced after protonation. Electric transport in protonated FeSe_(0.93)S_(0.07) confirms high-temperature superconductivity. Our~1 H nuclear magnetic resonance(NMR)measurements on protonated Fe Se_(1-x)S_x reveal enhanced spin-lattice relaxation rate 1/~1T_1 with increasing x,which is consistent with the LDA calculations that H~+ is located in the interstitial sites close to the anions.     

吸附位置对分子近藤效应的影响

文章报道了利用低温扫描隧道显微镜观察到磁性分子酞菁铁(iron phthalocyanine,FePc)在金属表面Au(111)上的近藤效应(Kondo effect).从实验上观察到两种由近藤效应引起的不同的Fano共振现象.通过理论模拟和分析,文章作者发现这两种Fano共振分别对应于不同的分子吸附位置.吸附位置不仅影响Fano共振的线型,而且还影响自旋电子的耦合强度,是调控金属表面磁性杂质自旋态的重要途径.     

并五苯分子在Ag(110)表面成膜过程中的结构研究

采用低能电子衍射原位研究了并五苯分子（C₂₂H₁₄）在Ag(110)单晶表面的生长，观察了在初期沉积过程及随后基底变温过程中分子层结构的形成和变化.室温下并五苯分子在Ag(110)基底表面具有高的迁移性，从开始无序的亚单层膜结构逐渐形成有序的单层膜结构．实验和理论分析表明：并五苯分子平铺在Ag(110)表面，形成了与基底构成有关的有序结构，存在沿基底晶向成镜面对称的两种畴界取向，在基底温度从室温升高到接近并五苯升华温度的过程中，基底上的有序分子层结构保持稳定不变 关键词： 并五苯 低能电子衍射图案 分子层结构 Ag(110)     

磁性二维材料的近期研究进展

具有磁各向异性的二维磁性材料可在有限温度下和单层极限下形成磁有序,其宏观磁性与层数、堆叠形式等密切相关且其磁交换作用可被多种外场调控.这些新奇特性赋予了二维磁性材料丰富的物理内涵和潜在的应用价值,受到了研究者的广泛关注.本文着重介绍近年来二维磁体在实验和理论计算两方面的研究进展,首先从几种二维磁性材料中常见的磁交换机制出发,随后以组分作为分类依据,详细介绍一些主要二维磁体的几何和电子结构以及它们的磁耦合方式;在此基础上,再讨论如何通过外部(外场和界面)和内部(堆叠和缺陷)两类方式调控二维磁体的电子结构和磁性;继而探讨如何利用这两类调控方式,将上述材料应用于实际自旋电子学器件以及磁存储等方面的潜力;最后总结和展望了目前二维磁性材料遇到的困难和挑战以及未来可能的研究方向.     

二维材料解理技术新进展及展望

自从2004年首次制备出石墨烯以来,机械解理技术被广泛用于制备过渡金属二硫族化合物、黑磷等各种二维材料.在多种二维材料制备技术中,机械解理技术具有制备方法简单、普适性好等优点,最重要的是解理得到的晶体质量高,是研究很多新奇物性的理想选择.本文介绍了机械解理技术的产生背景,总结了常规机械解理技术在二维材料研究过程中的瓶颈.为了解决常规机械解理技术制备效率低、样品尺寸小的问题,一些新型机械解理技术近年来不断发展起来,如氧气等离子体辅助法和金膜辅助法等.作为自上而下的二维材料制备方法,新的解理技术在未来二维材料基础研究和应用中仍然充满生机.未来解理技术将朝更大尺寸,更高质量方向发展.     

Measurement of electronic structure in van der Waals ferromagnet Fe5-xGeTe2

As a van der Waals ferromagnet with high Curie temperature, Fe_5-xGeTe₂ has attracted tremendous interests recently. Here, using high-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES), we systematically investigated the electronic structure of Fe_5-xGeTe₂ crystals and its temperature evolution. Our ARPES measurement reveals two types of band structures from two different terminations with slight k_z evolution. Interestingly, across the ferromagnetic transition, we observed the merging of two split bands above the Curie temperature, suggesting the band splitting due to the exchange interaction within the itinerant Stoner model. Our results provide important insights into the electronic and magnetic properties of Fe_5-xGeTe₂ and the understanding of magnetism in a two-dimensional ferromagnetic system.     

基于Rotaxane类分子的稳定、重复、可反复擦写的纳米信息存储

Rotaxane类分子在溶液中可以发生可逆的分子构型改变,并随之引起分子电导特性的转变,在纳米电子器件和分子存储器件中具有潜在的应用前景.但是还不能确定这类分子在固体薄膜中是否具有类似于在溶液中的结构与电导转变,需要对Rotaxane类分子固态薄膜进行深入的结构和特性研究.文章作者在一类Rotaxane分子H1和H2的固态薄膜上获得了纳米尺度的电导转变和稳定、重复的、近于单分子尺度的纳米级存储;同时,成功地在H2分子薄膜上实现了信息记录点的可反复擦写.另外,在单个分子和亚分子的水平上直接观察到了Rotaxane分子在外电场诱导下分子结构的可逆变化以及随之发生的相应电导特性的可逆转变, 证实了Rotaxane分子在固态薄膜中的可逆结构和电导转变.     

通过不同烷基链取代调控喹吖啶酮分子在Ag(110)表面上的自组织结构

采用低能电子衍射、扫描隧道显微镜、第一性原理密度泛函理论计算以及分子力学计算，分别对不同烷基链取代的喹吖啶酮（QA）分子在Ag（110）基底上的吸附和生长进行了研究．QA和Ag基底的相互作用主要来自分子中0原子和Ag基底的共价键，它决定了分子的取向和最优吸附位置；而烷基链决定了分子吸附层的取向，QA分子间的排列可以通过烷基链的长度来调节．由此借助调节烷基链的长度，能够可控地制备具有不同物理性质的单层分子薄膜．     

功能纳米结构可控生长的新途径:非模板选择性自组装

文章介绍了一种非模板选择性自组装纳米结构的方法.从实验和理论上研究了两种有机分子在Ag单晶不同表面上的吸附行为,发现在Ag（775）基底上PTCDA分子会完全吸附在（111）台阶面上,而DMe-DCNQI分子则完全吸附在（221）台阶面上.该研究还阐明了PTCDA分子与基底原子之间的相互作用机制,提出了PTCDA与基底之间的相互作用是通过分子末端官能团的氧原子实现的,中心的π共轭区域与基底相排斥,理论模拟得到的氧原子的NIXSW相干长度以及碳原子的近边X射线吸收谱与实验结果符合得较好.     

扫描隧道显微镜功能化针尖对分子能级的选择成像

文章提出了一种通过修饰STM针尖使其功能化，调节扫描隧道显微镜（STM）的扫描偏压范围，实现对分子能级的选择性成像的方法．二萘嵌苯分子在Ag（110）表面上自组织形成的有序单层膜主要是通过分子的π电子态成像，而被二萘嵌苯分子修饰的STM针尖的能级失配于基底上吸附的分子的能级，从而只对分子的部分能级成像．这个结果为有机界面电子输运测量提供了一种更好的能级选择方法．