正文
技术方案:
1、展示了
石墨烯(GG)与六方氮化硼(hBN)晶格的三种局部堆叠顺序
作者展示了GG与hBN的三种堆叠顺序,即使在偏离刚性晶格公度条件的扭曲角下,大面积AAB堆积依然存在,表明存在弛豫机制使莫尔条纹自对准。
2、分析并计算了莫尔晶格常数
通过小角度近似计算莫尔晶格常数,STM形貌和FFT分析显示1:1相称晶体的三角晶格和莫尔波长。部分晶体因应变偏离理论值。
3、通过绘制相图表明存在自对准现象
作者将数据集按 [L
GG
, L
GBN
] 相图分类,表明存在自对准现象。这种自对准涉及面内应变,均匀改变了石墨烯和 hBN 的晶格失配。
4、探究了莫尔自对准机制
作者通过半经典模型解释自对准机制,发现120°全局自对准在能量上更有利,实验结果与理论高度匹配。
5、揭示了不同晶体结构的局部电子性质
作者展示了莫尔晶体、莫尔晶间晶体(MIC)和莫尔准晶体(MQC)的STS测量结果,揭示了不同晶体结构的丰富电子性质。
技术优势:
1、揭示了一种意想不到的自对准机制
在研究六方氮化硼(hBN)上的扭曲双层石墨烯时,理论上仅应在特定扭转角下存在的1:1相称晶体,却在较宽的扭转角范围内被观察到。这揭示了一种意想不到的自对准机制,为制备高质量莫尔结构提供了新的可能性。
2、发现了一类独特的可调谐准周期结构
作者通过叠加三种不同的原子晶体,发现了一类独特的可调谐准周期结构,包括莫尔准晶体(MQCs)和莫尔晶间晶体(MICs)。这种结构丰富多样,且可通过调整扭转角实现周期和准周期晶体的调控,为探索准周期晶体的独特电子性质提供了一个合成平台。
技术细节
GG和GBN双莫尔图案
作者
展示了石墨烯(GG)的AA位点与六方氮化硼(hBN)晶格之间的三种局部堆叠顺序
:AAB(与B原子对齐)、AAN(与N原子对齐)和AAC(与hBN晶胞中心对齐)。通过扫描隧道显微镜(STM)成像,GG的AA堆积形成亮点,而GBN的CB堆积形成暗点。1:1相称晶体中,所有GBN位点与AA位点重合,呈现无暗点的三角晶格。研究发现,即使在偏离刚性晶格公度条件的扭曲角下,大面积连续AAB堆积依然存在,表明存在弛豫机制使莫尔条纹自对准。第一性原理计算显示,AAB构型能量最低,STM扫描结果也支持这一结论,即AAB堆叠顺序在实验中更稳定。