各向异性应变诱导的孤子运动改变多层石墨烯的堆垛序与能带结构
介观与纳米尺度物理
2019-10-02 v2
摘要
固态物质的晶体结构极大影响其电子性质。例如在多层石墨烯中，精确了解横向层间排列至关重要，因为最稳定的构型——Bernal 堆垛与菱方堆垛——表现出非常不同的电子性质。然而，两种堆垛序可在同一薄片内共存，由可承载拓扑保护态的应变孤子分隔。显然，获取两种堆垛与孤子的输运性质极具意义。但堆垛序可相互转化，因此，如何可靠地对任一堆垛序制作电接触这一看似平凡的问题，先验上不易回答。此处我们展示，对多层石墨烯制作金属接触可通过数 m 移动孤子，因产生的机械应变而单向扩大 Bernal 畴。此外，我们也发现多层石墨烯干法转移至六方氮化硼过程中可发生此类转化。利用密度泛函理论建模，我们证实多层石墨烯晶格的各向异性形变降低了菱方堆垛的稳定性。最后，我们制定了避免孤子运动的系统方法，以及如何可靠实现对两种堆垛构型的接触。
引用
@article{arxiv.1810.00067,
title = {Anisotropic Strain Induced Soliton Movement Changes Stacking Order and Bandstructure of Graphene Multilayers},
author = {Fabian R. Geisenhof and Felix Winterer and Stefan Wakolbinger and Tobias D. Gokus and Yasin C. Durmaz and Daniela Priesack and Jakob Lenz and Fritz Keilmann and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Raúl Guerrero-Avilés and Marta Pelc and Andres Ayuela and R. Thomas Weitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.00067},
year = {2019}
}