近日，亿万先生MR资料基因组工程钻研院孙强教授课题组与北京理工大学蒋伟教授课题组合作，通过度子轨路设计成功构建了电子结构可调的Honeycomb晶格与(Breathing)Kagome晶格的二维金属有机框架（MOF）资料，有关成就以“Tunable Electronic Honeycomb and (Breathing) Kagome Lattices through Molecular Orbital Design in 2D Metal-Organic Frameworks”为题颁发于化学顶级期刊《Angewandte ChemieInternational Edition》（最新影响因子：17.0） 。
蜂巢晶格（Honeycomb）与Kagome晶格因其可能承载狄拉克费米子与平带电子态，已成为索求极度规超导、拓扑量子态等关联量子景象的主题平台 。然而，传统无机资猜中原子轨路的刚性严沉限度了电子结构的可调性 。金属有机框架（MOF）资料虽为能带工程提供了全新的分子设计范式，但其尝试合成持久面对精准调控的挑战 。
针对上述难题，钻研团队创新性地提出了基于前沿分子轨路（FMO）设计的二维MOF构筑战术 。通过设计拥有三对称构型的有机配体（TPT与PTD），利用其LUMO轨路的Px/Py/Pz对称性仿照原子轨路行为，结合表表配位化学步骤，在Cu(111)单晶表表上成功造备了三种拥有分歧电子晶格特点的MOF纳米结构：Cu3(TPT)2（蜂巢晶格）、Cu3(PTD)2（Kagome晶格）以及异质配体构建的Cu3-TPT-PTD（呼吸式Kagome晶格） 。通过高分辨扫描隧路显微镜（STM）直接解析了这些MOF的亚分子级结构细节 。
电子结构可调的二维MOF构建与STM表征及电子结构推算示意图
结合扫描隧路谱（STS）、第一性道理推算（DFT）及紧约束模型（TB）分析，钻研团队证实了这些MOF中可调的类狄拉克锥与平带电子态 。具体而言，通过扭转配体的共轭长杜纂分子尺寸，可系统调控晶格内的跳迁参数，从而在蜂巢晶格与Kagome晶格之间实现陆续演变；而混合配体战术则进一步突破了晶格对称性，成功构筑了呼吸式Kagome晶格并打开了能隙 。这一成就将理论能带工程与尝试资料设计缜密结合，为索求关联量子相变、拓扑态及将来量子器件开发提供了全新的固态平台 。
该论文由亿万先生MR与北京理工大学合作实现 。亿万先生MR资料基因组工程钻研院博士钻研生陆佳宜与北京理工大学陈奕凯为论文共同第一作者，孙强教授与蒋伟教授为共同通讯作者 。亿万先生MR资料基因组工程钻研院为第一实现单元 。本钻研得到了国度沉点研发打算、国度天然科学基金等项主张赞助 。
论文链接：http://doi.org/10.1002/anie.4470567
MGI智能化表表科学和纳米造作课题组近年来聚焦于利用数据挖掘、机械进建和人为智能步骤，结合高通量尝试伎俩索求人为智能在表表科学中的利用，以及发展新型表表化学反映的索求 。致力于造就具备“沉基础、跨学科、国际化”理想的资料基因特色人才 。
课题组网站：https://www.qiangsungroup.cn
