Молекуларна мрежа отвора нов пат кон квантни материјали

Меѓународен истражувачки тим создаде дводимензионална структура од органски молекули што комбинира својства на саќеста и Кагоме-мрежата. Во неа научниците забележале тополошки рабни состојби — специфични електронски состојби што се појавуваат само на границата на материјалот.

Структурата е изградена со молекули добиени од триптицен, соединение со тродимензионална, пропелерска форма. Со нивното самоорганизирање се создала таканаречена диатомска Кагоме-мрежа, хибридна геометрија што досега ретко била реализирана во вистински материјал.

Саќестата мрежа е позната од графенот, додека Кагоме-мрежата потсетува на традиционалните јапонски плетени корпи. Двете структури можат да создадат необични електронски својства, но нивната комбинација нуди дополнителни можности за контрола на однесувањето на електроните.

Истражувачите ја испитале подготвената структура со скенирачки тунелски микроскоп. Мерењата покажале електронска состојба присутна само долж работ на молекуларната мрежа, а теоретската анализа потврдила дека станува збор за тополошка рабна состојба.

Клучно за резултатот било силното електронско спојување меѓу соседните молекули. Иако органските супрамолекуларни структури обично имаат слаба интеракција меѓу составните единици, рамнините во дериватот на триптиценот се допираат и овозможуваат поцврста поврзаност.

Наодот покажува дека органските молекули би можеле да се користат за создавање квантни материјали со поголема структурна флексибилност од онаа што ја нудат традиционалните неоргански материјали. Во иднина, ваквите структури би можеле да придонесат за развој на брзи оптички прекинувачи, материјали со висока подвижност на носителите на полнеж и нови платформи за квантни технологии.

Резултатите се објавени во списанието Nano Letters, во студија насловена „Direct Observation of the Zigzag Edge States of a Supramolecular Diatomic Kagome Lattice“.