由异质三角烯构成的二维Kagome晶格是狄拉克半金属或单带半导体

摘要： 我们基于第一性原理计算，研究了由聚合异三聚茚单元构成的二维（2D）Kagome晶格——这些平面分子具有D3h点群对称性，包含B、C或N中心原子以及CH2、O或CO桥接基团。我们探索了二维聚合物功能晶格的设计原则，其关键在于调控节点的π共轭特性和电子结构：前者通过桥接基团的化学势实现，后者则由异质原子控制。所得二维Kagome聚合物具有独特的电子结构特征：狄拉克能带被两个平带夹持，表现为狄拉克半金属（C中心）或单带半导体——这些材料仅以电子（B中心）或空穴（N中心）作为载流子，且具有高达~8×103 cm2V?1s?1的超高迁移率，与晶体硅相当。