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Zero-Dimensional Interstitial Electron-Induced Spin–Orbit Coupling Dirac States in Sandwich Electride
Small Science ( IF 11.1 ) Pub Date : 2024-07-05 , DOI: 10.1002/smsc.202400131
Weizhen Meng 1 , Jiayu Jiang 2 , Yalong Jiao 1 , Fengxian Ma 1 , Ying Yang 3 , Zhenxiang Cheng 4 , Xiaotian Wang 4
Small Science ( IF 11.1 ) Pub Date : 2024-07-05 , DOI: 10.1002/smsc.202400131
Weizhen Meng 1 , Jiayu Jiang 2 , Yalong Jiao 1 , Fengxian Ma 1 , Ying Yang 3 , Zhenxiang Cheng 4 , Xiaotian Wang 4
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The development of inorganic electrides offers new possibilities for studying topological states due to the nonnuclear-binding properties displayed by interstitial electrons. Herein, a sandwich electride 2[CaCl]+:2e− is designed, featuring a tetragonal lattice structure, including two atomic lattice layers and one interstitial electron layer. The interstitial electrons form nonsymmorphic-symmetry-protected Dirac points (DPs) at the X and M points, which are robust against the spin–orbit coupling effect. DPs exhibit an approximately elliptical shape, characterized by a relatively high anisotropy, resulting from the interplay between the electron and atomic layers. In addition, 2[CaCl]+:2e− possesses a lower work function (WF) (3.43 eV), endowing it with robust electron-supplying characteristics. Due to the low WF and interstitial electrons, 2[CaCl]+:2e− loaded Ru shows outstanding catalytic performance for N2 cleavage. A potential research platform for exploring the formation of topological states and promoting nitrogen cracking in electrides is provided.
中文翻译：
夹层电子化合物中的零维间隙电子引发的自旋轨道耦合狄拉克态
由于间隙电子表现出的非核结合特性，无机电子化合物的发展为研究拓扑态提供了新的可能性。在此，设计了一种夹层电子化合物2[CaCl] + :2e - ，具有四方晶格结构，包括两个原子晶格层和一个间隙电子层。间隙电子在 X 和 M 点形成非对称对称保护的狄拉克点 (DP)，该点对自旋轨道耦合效应具有鲁棒性。 DP 表现出近似椭圆形的形状，其特征是由于电子层和原子层之间的相互作用而具有相对较高的各向异性。此外，2[CaCl] + :2e -具有较低的功函数（WF）（3.43 eV），赋予其强大的电子供应特性。由于低WF和间隙电子，2[CaCl] + :2e -负载Ru显示出出色的N 2裂解催化性能。为探索电子化合物拓扑态的形成和促进氮裂解提供了潜在的研究平台。
更新日期：2024-07-05
中文翻译：
夹层电子化合物中的零维间隙电子引发的自旋轨道耦合狄拉克态
由于间隙电子表现出的非核结合特性，无机电子化合物的发展为研究拓扑态提供了新的可能性。在此，设计了一种夹层电子化合物2[CaCl] + :2e - ，具有四方晶格结构，包括两个原子晶格层和一个间隙电子层。间隙电子在 X 和 M 点形成非对称对称保护的狄拉克点 (DP)，该点对自旋轨道耦合效应具有鲁棒性。 DP 表现出近似椭圆形的形状，其特征是由于电子层和原子层之间的相互作用而具有相对较高的各向异性。此外，2[CaCl] + :2e -具有较低的功函数（WF）（3.43 eV），赋予其强大的电子供应特性。由于低WF和间隙电子，2[CaCl] + :2e -负载Ru显示出出色的N 2裂解催化性能。为探索电子化合物拓扑态的形成和促进氮裂解提供了潜在的研究平台。
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