Electronic Structure Manipulation of the Mott Insulator RuCl3 via Single‐Crystal to Single‐Crystal Topotactic Transformation
2023 · Angewandte Chemie International Edition
저자
Weiqun Lu, Hyungseok Lee, Joonil Cha, Jian Zhang, 정인 (In Jae Chung)
연구주제
–
NTIS 과학기술표준분류
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AI 연구 키워드·방법
mott insulator ruthenium trichloride single crystal to single crystal transformation topotactic intercalation
키워드 (OpenAlex)
RuCl3 Mott insulator electronic structure modulation topotactic transformation single-crystal-to-single-crystal transformation ammonium intercalation Mott-Hubbard gap electrical conductivity
초록
Abstract The core task for Mott insulators includes how rigid distributions of electrons evolve and how these induce exotic physical phenomena. However, it is highly challenging to chemically dope Mott insulators to tune properties. Herein, we report how to tailor electronic structures of the honeycomb Mott insulator RuCl3 employing a facile and reversible single‐crystal to single‐crystal intercalation process. The resulting product (NH4)0.5RuCl3⋅1.5 H2O forms a new hybrid superlattice of alternating RuCl3 monolayers with NH4+ and H2O molecules. Its manipulated electronic structure markedly shrinks the Mott–Hubbard gap from 1.2 to 0.7 eV. Its electrical conductivity increases by more than 103 folds. This arises from concurrently enhanced carrier concentration and mobility in contrary to the general physics rule of their inverse proportionality. We show topotactic and topochemical interca…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | 화공분야연구인력양성사업단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업 | 서울대학 | – |
| 2023 | 강상관계 물질 연구 | 과학기술정보통신부 | 기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비) | 기초과학연구원 | – |
| 2022 | 초고성능 열전소재 합성 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부) | 서울대학 | 화학 > 재료화학(구 나노화학) > 나노소재화학 |
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