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通过固态界面脱合金设计纳米多孔金属薄膜
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NbP Weyl 半金属薄膜中费米能级的大偏移和简单表面态的抑制
利用其电子结构的特性来观察独特的物理现象，例如手性[15–17]和轴引力异常、[18]圆形光电效应、[19–20]手性声波、[21–22]表面态增强的埃德尔斯坦效应[23]或最近提出的手性霍尔效应。[24]大多数这些效应的观察取决于是否可以轻松访问WSM的拓扑电子态。在这方面，抑制非拓扑（平凡）表面态以及修改费米能级位置以获得所需费米面拓扑的能力将允许充分揭示拓扑表面态对物理可观测量的作用，此外，还可以按需构造费米面以利用电、声或光可测输出。到目前为止，电子结构的多样性是通过探索不同的 WSM 实现的，但对同一材料中拓扑能带形状和大小的真正控制仍然难以实现，主要是因为缺乏自下而上的超高真空合成方法，无法控制表面终止和费米能级位置，例如通过掺杂或应变。需要克服这一挑战才能实现费米能级设计的韦尔半金属异质结构，从而产生大量新平台来探索基于拓扑的基本现象和设备应用。在这项工作中，我们展示了 I 型韦尔半金属 NbP 电子结构的两种显著修改，这得益于成功的外延薄膜生长合成路线。 [25] 首先，由于表面悬空键被有序磷终端饱和，NbP 的蝴蝶结状（平凡）表面态被完全抑制，表现为（√2×√2）表面重构。其次，通过用 Se 原子化学掺杂表面，费米能级发生约 + 0.3 eV（电子掺杂）的大幅偏移，同时保留了原始的 NbP 能带结构特征，从而首次在实验中可视化了远高于 Weyl 点的拓扑能带色散，并强调了通过分子束外延过程中的表面化学掺杂可以实现的大费米能级可调性。我们的工作为实现最近的理论提议开辟了可能性，例如依赖于纯拓扑