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研究人员打破了石墨烯异质结构中莫尔条纹的几何限制

曼彻斯特大学的研究人员发现,将多种二维材料组合成范德华异质结构(不同材料的分层“三明治”)时,发现了有趣的现象。

有时将这些异质结构与乐高积木进行比较,在乐高积木中各个块代表不同的原子薄晶体,例如石墨烯,并相互堆叠以形成新的器件。

该团队发表在《科学进展》上,着重研究了当彼此接近时,不同的晶体如何开始改变彼此的基本特性。特别令人感兴趣的是当两个晶体紧密匹配并形成莫尔纹时。在越来越多的2D材料列表中,这种莫尔条纹已显示出会影响一系列特性。然而,通常,莫尔图案的几何形状对效果的性质和大小施加了限制。

波纹图案是由于材料层之间的不匹配和旋转所致,从而产生类似于万花筒的几何图案。

该团队通过将波纹图案组合到石墨烯中的复合“超级波纹”中来打破了这一限制,既可以对准基板,也可以封装六方氮化硼。研究人员通过在低能量状态下显示石墨烯中的能带结构修饰,证明了这些复合超莫尔网格的性质。此外,他们认为研究结果可以为研究和设备制造提供新的方向。

该论文的作者Zizi Wang和Colin Woods说:“近年来,莫尔条纹使得人们可以观察到许多令人兴奋的物理现象,包括新的长寿命激子态,霍夫施塔特的蝴蝶和超导电性。这些系统受到几何学上的限制,因此提供了更多的机会来了解更多此类科学以及应用的新途径。”

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