二维材料表面层状片的原子尺度应变工程
材料科学
2022-02-02 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
利用扫描隧道显微镜（STM）针尖诱导力对二维材料进行原子级调控，可改变其力学和电学性质。通过电隧穿进行的原位形貌和光谱探测已被用于对石墨、单层石墨烯和 NbSe2 的片层施加应变。这些发现还解决了一个长达三十五年的争议，该争议涉及众多模型，用以解释石墨表面原子起伏中测量到的异常高原子振幅（高达 24 埃，预期为 0.2 埃）的来源。我们的发现将此异常归因于石墨烯和石墨等软二维单原子片的表面弹性变形特性，这与 NbSe2 的局域键合构型形成对比。研究表明，针尖诱导的变形能在材料表面原子级地引入可控应变，这为应变工程提供了一种新途径。形成的石墨摩尔纹的形貌变形揭示了层间范德瓦尔斯（vdW）强度在其畴内变化。与摩尔纹畴应变相关的原位隧穿光谱揭示了电子平带的可控形成，从而为多体关联创建了一个平台。本文提醒在极小间隙距离下探测二维材料时，需注意其应变诱导效应带来的异常观测，并提供了利用或避免此效应的指南。
引用
@article{arxiv.2111.12901,
title = {Atomic scale strain engineering of layered sheets on the surfaces of two-dimensional materials},
author = {N. Sarkar and P. R. Bandaru and R. C. Dynes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.12901},
year = {2022}
}