拓扑绝缘体的表面化学和催化研究

项目名称： 拓扑绝缘体的表面化学和催化研究

项目编号： No.21273228

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 姜鹏

作者单位： 中国科学院大连化学物理研究所

项目金额： 82万元

中文摘要： 拓扑绝缘体是表面为金属态而体态为绝缘态的一种新的量子物质状态，由于其独特的物理性质，拓扑绝缘体是目前凝聚态物理领域的研究热点。拓扑绝缘体的自旋极化金属表面态在这些新奇物理效应中起到了至关重要的作用，研究表面化学对拓扑绝缘体金属表面态的影响对于理解拓扑绝缘体物理性质非常重要，同时拓扑绝缘体金属表面态的奇异性和可调控性也将会诱导出新奇的表面化学性能。本项目正是抓住拓扑绝缘体表面化学和物理性质相互影响的这一关键突破口，沿着材料的可控制备（分子束外延生长）、表面电子结构和表面化学原位研究（低温扫描隧道显微镜和近常压X射线光电子能谱）、材料的表面催化应用这一明确的研究思路，有望在物理化学交叉学科上作出具有原始创新性的工作。此项研究一方面可以加深人们对拓扑绝缘体本征物理性质的理解，另一方面可以开拓拓扑绝缘体材料在催化领域的应用。

中文关键词： 二维材料；拓扑绝缘体；界面超导；热电材料；

英文摘要： Topological insulator(TI) is a new quantum matter with metallic surface state and insulating bulk behaviour.Due to its unique physical properties,TI is one of the hottest research topic in the field of condensed matter physics.The spin-polarized metallic surface state plays a crucial role for these interesting phenomena.Thus it is important to understand the influence of surface chemistry on the unique surface state of TI.On the other hand, the exotic spin-polarized surface state maybe can induce novel surface processes.Furthermore,by doping, defecting or gating,the electronic structure of surface state can be tuned dramatically,which indicates that the surface properties of TI might be modulated accordingly. Based on this interesting and promising scientific background,this project is aimed at elucidating the mutual influence of the physical and chemical properties of TI.It is expected that,by controlling the quantum state of TI,the surface chemistry on TI can be modified in a controllable way.By combination of material synthesis（molecular beam epitaxy）,in situ characterization(low-temperature scanning tunnling microscopy and ambient-pressure X-ray photospectroscopy), catalytic performance test, we believe that some innovative progress will be made in this multidisciplinary field.This study will not only deepe

英文关键词： Two-dimensional Materials；Topological Insulators；Interface Superconductivity；Thermoelectric Materials；