Sci Adv:雙排列石墨烯異質結構中的複合超莫爾網格

2021-01-15 材料分析與應用

成果簡介

二維(2D)原子晶體緊密接近以形成範德華力異質結構時,相鄰晶體可能會影響彼此的性質。特別令人感興趣的是,當兩個晶體緊密匹配並形成莫爾條紋時,會導致電子光譜和激子光譜發生變化,晶體重構等等。因此,波紋圖案是控制2D材料屬性的可行工具。但是,兩個晶體的周期性差異限制了重建,因此成為低能態的障礙。本文,提出在所有能量下進行頻譜重構的途徑。通過使用與兩個六邊形氮化硼層對齊的石墨烯,可以使電子以莫爾條紋分布,從而在任意低能量下產生光譜變化。

圖文導讀

圖1 製備與表徵

圖2 雙取向hBN /石墨烯/ hBN器件的傳輸特性。

圖3 超級莫爾條紋。

圖4 雙對準hBN /石墨烯/ hBN器件之一的Brown-Zak振蕩。

圖5 排列的石墨烯-hBN異質結構中的應變分布。

小結

綜上所述,石墨烯的電子光譜通過石墨烯與其基材之間預先存在的莫爾條紋所描述的超莫爾結構的散射以及封裝hBN層而發生顯著變化。可以通過兩種方式來考慮這些變化:作為來自石墨烯-hBN莫爾圖案的兩次散射事件,或作為來自重建的石墨烯層的單散射事件。這樣的超莫爾電勢可以是任意小的波矢量(不同於來自與石墨烯對準的單個hBN的莫爾電勢),其允許在任意低能量下修飾石墨烯能帶結構。

文獻:

omposite super-moiré lattices in double-aligned graphene heterostructures

DOI: 10.1126/sciadv.aay8897

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