Недавнее исследование из лаборатории Джеймса Хона (машиностроение) и Кори Дин (физика) демонстрирует новый способ настройки свойств двумерных (2D) материалов путем простой регулировки угла φ между ними. Исследователи построили устройств, состоящих из монослоя графена, помещенный между двумя кристаллами нитрида бора и, регулируя относительный угол закрутки между слоями, они смогли создать несколько моделей муар.
Рисунок муара представляют большой интерес для физики конденсированных сред и материалы ученых, которые используют их изменять или создавать новые электронные свойства материала. Эти шаблоны могут быть сформированы путем выравнивания нитрида бора (bn, в изолятор) и графена (полуметалла) кристаллов. Когда эти соты решетки атомы находятся вблизи трассы, они создают муар сверхрешетки, а интерференционная картина наноуровне, что также выглядит как пчелиные соты. Этот сверхрешетки муар изменяет квантово-механической среде проводящих электронов в графене, и, следовательно, может быть использован в программу значительные изменения в наблюдаемой электронные свойства графена.
На сегодняшний день, большинство исследований о воздействии муар сверхрешетки в системах графен-БН посмотрел на одном интерфейсе (с верхней или нижней поверхности считается графен, но не оба). Однако, исследование, опубликованное Хона и Дин прошедший год показал, что общая вращательный контроль над одним из двух интерфейсов стало возможным в одном устройстве.
При проектировании устройства, которая имеет постоянное выравнивание на одном интерфейсе, и регулировка тюнинг в другом, Колумбия команда теперь смогу изучить воздействие различных муар потенциала сверхрешетки на слое графена.
«Мы решили посмотреть, как на верхней и нижней поверхности графена в один наномеханические устройства», — сказал Натан Финни, аспирант в хоне лаборатории и со-ведущий автор статьи, опубликованной онлайн 30 сентября по природе нанотехнологий и теперь история с обложки ноябрьского печатное издание. «У нас было предчувствие, что поступая таким образом, мы могли бы потенциально удвоить прочность сверхрешетки муара с помощью сосуществующих муар сверхрешетках из верхней и нижней интерфейсы.»
Команда обнаружила, что угол скручивания слоев позволило им контролировать обе силы сверхрешетки муара, а также ее общее симметрии, выводимые из существенных изменений электронных свойств графена наблюдается.
На углы, близкие к выравниванию, сильно изменили структуру графена группа появилась, наблюдаемых в формировании сосуществования непересекающихся длинноволнового рисунок муара. При идеальном выравнивании, электронные пробелов графена были либо резко усиливается или подавляется в зависимости от того, верхний поворотный БН была вывернута 0 или 60 градусов. Эти изменения в электронном пробелы соответствует ожидаемые изменения в симметрии на двух конфигурациях трассы — инверсионная симметрия нарушена при 0 градусов, инверсии и симметрии восстановлена на 60 градусов.
«Это первый раз, когда кто-то видел полную зависимость вращения сосуществующих муар сверхрешеток в одном устройстве,» Финни заметки. «Это степень контроля над симметрией и сила муар сверхрешетки могут быть приложены к полной инвентаризации 2D материалы мы имеем в наличии. Эта технология позволяет развивать наноэлектромеханических сенсоров с приложениями в астрономии, медицине, поиск и спасение, и больше».
В настоящее время исследователи уточнять возможность покрутить монослоев широкого спектра 2D материалы для изучения такие экзотические эффекты, как сверхпроводимость, топологически индуцированный ферромагнетизм и нелинейного оптического отклика в системах, отсутствие инверсии.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!