5月9日，hg1088皇冠welcome张晨栋课题组在一维范德华纳米线的研究上取得新进展。该工作以“van der Waals Engineering of Charge Density Waves in One-dimensional Nb₆Te₆ Nanowires”为题，在线发表在《ACS nano》上。hg1088皇冠welcome为文章第一署名单位，2021级博士生林笑宇为文章第一作者，张晨栋教授为文章通讯作者。

一维(1D)模型是凝聚态物理中许多重要概念起源的基础平台。并且，随着维数的降低，电子关联现象增强，一维系统可以存在各种各样的奇异量子现象，如电荷密度波(CDW)。但在已知的材料体系中，与周围环境的耦合会影响本征一维电子关联态。范德华(vdW)材料由于耦合相互作用为弱相互作用力，将其易于调控的优势整合到一维关联物理研究中具有重要意义。然而，由于复杂的外部环境和一些单根纳米线的半导体性质，在更理想的1D情况下，即完全孤立的单根纳米线，尚未观察到电荷序的出现。vdW相互作用在调整细微电子行为的灵活性方面也很少在一维多体物理中得到证明。

图1. (a, b)单根Nb₆Te₆纳米线轴向角度不同导致不同的原子分辨与超周期。(c)单根纳米线中的周期性电荷调制. (d)1D-2D与1D-1D范德华相互作用对单根纳米线晶格畸变的影响。

张晨栋课题组通过分子束外延生长的方法，在双层石墨烯/碳化硅衬底上实现了单根Nb₆Te₆范德华纳米线（单根直径~0.8 nm）的可控制备。利用低温扫描隧道显微镜与扫描隧道谱技术揭示了单晶胞直径的Nb₆Te₆线存在CDW关联物态，以及范德华相互作用能够调控纳米线的晶格原子位移。对于完全孤立的单根纳米线，相对于衬底的两个旋转角度(30°和0°)分别产生了3 × 1和zigzag CDW，其原子位移表现出两倍的显著差异。当两根单线堆叠在一起时，线间vdW相互作用使纳米线旋转角度固定为0°且原子一一对应，但对轴向的电荷调制的相位影响很小。这一研究提供了一个研究关联物理的一维范德华平台，并揭示了范德华相互作用对晶格畸变的重要影响。

以上研究受到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中科院战略性先导科技专项等资金资助。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c02379