利用同位素调控六方氮化硼中的声子带隙

材料组成元素的同位素质量对振动模能量具有众所周知的影响。通过单色化扫描透射电子显微镜，我们实验研究了六方 BN 的声子能带结构，其中在平面内光学声子模与声子谱低能部分之间出现声子带隙。声子带隙的大小可由硼的同位素质量调控。在 $^{11}$BN 中声子带隙约宽 7 meV，而在 $^{10}$BN 中带隙几乎闭合，小一个数量级（低于 0.5 meV）。这为利用同位素结构器件调控太赫兹波传播开辟了令人兴奋的途径，此类器件在其他方面并无化学上不同组分之间的界面。