在最近发表的《开放式杂志》上发表的一项研究中亚博老虎机网登录科学报告，研究人员分析了扭曲角对扭曲双层石墨烯（TBLG）光学和电气性能的影响。他们以扭曲角度进行原位制造，可以在宽阔的范围内连续调节，精度很高。这一发现为互惠设备的适用性开辟了一条新的道路。
学习：原位可扭曲的双层石墨烯。图片来源：rost9/shutterstock.com
背景
二维（2D）材料，例如单层石墨烯，六角形硝亚博网站下载酸硼（HBN）和过渡金属二核苷材料，由于其费米水平的相互作用，在电子设备中引起了很多关注。但是，近来，双层2D材料显示出一些非常适合特定电子应用的非凡现象。亚博网站下载
双层石墨烯（BLG）在两个石墨烯层之间的带隙为零。但是，这可以通过各种方法来调整，例如掺杂，氢化，氟化，与HBN合金，并垂直在石墨烯片上施加较高的外部电场。AA堆叠的BLG的电气和光学性质（即顶层的每个碳原子在底层的碳原子上方垂直上方）均低于单层石墨烯的碳原子。
同时，扭曲的BLG显示了这些特性的显着增强。尤其是，魔术角（〜1.1⁰）扭曲的BLG表现出超导性，相互作用引起的绝缘状态，铁磁性，电子非态性，量化异常的霍尔态和线性低温电阻率。在这个神奇的角度，两个电子带之间的杂交产生了带有平坦低能带的Moiré上层建筑。
使用最常用的“泪水堆栈”技术获得的扭曲角度不可调节。因此，为了分析扭角对TBLG性质的影响，最常用的方法是制造具有不同扭曲角度的多个样品，或者使用不受控制的热旋转方法。
关于研究
在这项研究中，研究人员分析了扭角对单个样品中TBLG特性的影响，而无需结合热旋转方法。该设置由大尺寸的底层石墨烯，相对较小的顶层石墨烯和之间的空心HBN齿轮组成。两个石墨烯层在HBN齿轮的中央空心区域相遇。原子力显微镜（AFM）尖端用于同时连续旋转HBN齿轮和顶部石墨烯层以实现所需的扭角。
使用干传递方法将HBN齿轮和顶部石墨烯层机械剥落在二氧化硅基板上。使用30 W功率的氢血浆从每一层中去除粘合物残基。最后，通过AFM和扫描近场光学显微镜（SNOM）确认扭角。
观察
由于Vander Waal的相互作用，底部石墨烯层和HBN齿轮之间的摩擦显着较低，这有助于AFM尖端轻松旋转HBN齿轮。石墨烯/HBN异质结构的最大Moiré超晶格周期约为15 nm。HBN齿轮刚性厚度约为140 nm，而石墨烯层的厚度为0.34 nm。
用AFM尖端扭曲后，三个状态的扭角分别为3°，14°，16°。同样，在顶层石墨烯的扭曲角度和HBN齿轮的扭曲角之间也有一个完美的匹配。此外，拉曼光谱在几个代表性的扭曲角中可见。1°，3°，6°，10°和16°。当扭曲角约为10°时，由于激发能量与范霍夫奇点的能量之间的共振，TBLG的G峰强度显着增加。
此外，使用AFM和SNOM表征的组合精确地揭示了TBLG的Moire超级晶格期。最短和最长的Moiré超晶格周期分别为195 nm和250 nm，相应的扭角分别为0.07°和0.05°。提取的不均匀性值为0.02°。
结论
总而言之，这项研究的研究人员以扭曲角度复制了一个单个TBLG样品，可以在不掺入热旋转方法的情况下精确调整宽范围（即0-30°）。将HBN齿轮夹在两层石墨烯之间，可以使用AFM尖端旋转。
实验设置可用于任何其他双层二维材料，例如过渡金属二甲基元素，α-moo亚博网站下载3和黑磷。因此，这种方法为研究互惠设备开辟了新的途径。
来源
Hu，C.，Wu，T.，Huang，X。等。原位可扭曲的双层石墨烯。Sci代表12，204（2022）。
https://www.nature.com/yabo214articles/s41598-021-04030-z
免责声明：此处表达的观点是以其私人身份表达的作者的观点，不一定代表AZOM.com的观点有限的T/A Azonetwork本网站的所有者和运营商。此免责声明构成了条款和条件使用此网站。