双层石墨烯中扭转与拉伸莫尔超晶格的拓扑衍生位错理论
材料科学
2020-11-18 v1
摘要
我们为二维材料双层中的扭转与拉伸莫尔超晶格发展了一种连续位错描述。该连续介质表述基于与莫尔结构相关的周期性位错网络所引入的拓扑约束。该方法基于解析求解满足拓扑约束并使总能量最小化的结构扭曲与位移场。总能量由每个独立扭曲层的应变能，以及由堆叠错配引起的类 Peierls-Nabarro 界面贡献共同描述。由于这两种贡献之间的竞争，位错核在该形式体系中自然涌现。本文提出的方法捕捉了具有任意方向和特征的位错的扭转与拉伸莫尔超晶格的结构与能量学，无需先验假设解析解，无任何可调参数，同时自然计及了位错-位错镜像相互作用。在与使用经典势的原子模拟进行比较时，最大结构偏差为 6%，而最大线能量偏差为 0.019 eV/Angstrom。展示了我们模型的若干应用，包括预测结构随扭转角的变化，以及描述位错线张力和结点能量。
引用
@article{arxiv.2009.07919,
title = {A topologically-derived dislocation theory for twist and stretch moir\'e superlattices in bilayer graphene},
author = {Emil Annevelink and Harley Johnson and Elif Ertekin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.07919},
year = {2020}
}