Layer Engineering of Quantum Organic–Inorganic Superlattices by Thermodynamic Design

堆积 超晶格 化学 插层(化学) 图层(电子) 工作(物理) 合理设计 量子 异质结 活动层 序列(生物学) 化学物理 纳米技术 电子能带结构 电荷(物理) 凝聚态物理 量子点 电子结构 量子化学 量子阱 分子工程 光电发射光谱学 超导电性 混合材料 光电子学 石墨烯 化学种类 拓扑(电路) 变形(气象学)
作者
Yang Liu,Ziren Wang,Xiaolin Tai,Xuzhe Song,Minghao Wang,Yuqiao Guo,Ying Yang,Yiwei Zhang,Zhengming Shang,Baidu Zhang,Guoliang Hu,Yi Liu,Zhe Sun,Haifeng Lv,Yue Lin,Xiaojun Wu,Yi Xie,Changzheng Wu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.6c11170
摘要

Abstract Quantum organic–inorganic superlattices, constructed by vertically stacking two-dimensional inorganic crystals and organic molecular layers, offer a powerful platform for encoding emergent electronic states through an interfacial design. However, the precise layer engineering of such hybrid architectures, particularly the deterministic control over vertical stacking periodicities, has remained elusive because of the absence of a predictive thermodynamic framework governing the staging effect in hybrid systems. Here, we demonstrate that thermodynamic design, based on the quantitative competition between intercalant chemical potential and host elastic deformation energy, provides a principled route to programmable layer engineering of organic–inorganic superlattices. By precisely modulating the chemical potential of the intercalant, we achieve selective access to stage-1 intercalation (alternating 1-layer (1L) molecule/1L-SnSe2) and stage-2 intercalation (alternating 1L-molecule/2L-SnSe2) configurations with high structural fidelity. Atomic-resolution imaging reveals long-range periodic order across both staging phases, while angle-resolved photoemission spectroscopy reveals that the engineered layer sequence directly governs the interfacial charge transfer and electronic band structure evolution. The resulting superlattices exhibit stacking-dependent carrier densities and programmable superconducting transitions, establishing the layer sequence as a synthetic handle for quantum functionality. This work establishes thermodynamic design as a guiding principle for the rational layer engineering of quantum-hybrid solids.
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
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
斑马诺诺_完成签到 ,获得积分10
刚刚
迷人清炎发布了新的文献求助10
刚刚
Dan完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
顺利的永远完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
在水一方的应助被陈M雯采纳,获得10
2秒前
李爱国的应助被昏睡的衬衫采纳,获得10
2秒前
ccgiao完成签到 ,获得积分10
3秒前
清平道人的应助被风清扬采纳,获得10
5秒前
嘻哈完成签到 ,获得积分10
5秒前
_升_发布了新的文献求助10
5秒前
斯文败类的应助被侯常敏采纳,获得30
6秒前
共享精神的应助被mrwuyy采纳,获得10
6秒前
飞雪迎春到完成签到,获得积分10
6秒前
Accept完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
直率雪曼发布了新的文献求助10
6秒前
曹广秀完成签到,获得积分10
7秒前
自信的竹员外完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
10秒前
满意新之完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
12秒前
失眠溪灵发布了新的文献求助10
12秒前
zhangl完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
糊涂的剑发布了新的文献求助10
14秒前
会飞的小甘蔗完成签到 ,获得积分10
14秒前
Novajet发布了新的文献求助10
14秒前
陈M雯发布了新的文献求助10
15秒前
怀远完成签到,获得积分10
15秒前
ccyao完成签到,获得积分20
16秒前
_升_完成签到,获得积分10
16秒前
852的应助被火星上的雨柏采纳,获得10
16秒前
侯常敏发布了新的文献求助30
17秒前
戴帽子完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Questions on Teacher Wellbeing 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7987330
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9445654
关于积分的说明 21100198
捐赠科研通 7561732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3377680
关于科研通互助平台的介绍 2511549
邀请新用户注册赠送积分活动 2410866