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电子束诱导层状 MnPS$_{3}$ 中介观有序结构的涌现

材料科学 2022-10-03 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

由微小取向错配在二维材料中诱导的有序介观结构,为种类繁多的新型电子、铁电与量子现象开辟了途径。迄今,诱导这种周期性有序的唯一机制是层间的机械旋转,所得莫尔图案的周期性与扭转角直接相关。在此,我们报道了在含硫金属三硫代磷化物多层 MnPS3_{3} 中,由电子束诱导介观周期性图案涌现的一种全新机制。我们展示了在电子束下具有若干特征长度尺度的周期性六方图案的形成、相间的成核与转变以及局域动力学。相关机制归因于束诱导硫空位形成所引起的层间相对收缩,以及随后的有序化与晶格参数改变。结果,系统的等离子体响应在局域被改变,表明可通过电子束图案化对等离子体共振实现一定控制。我们提出,利用这一现象既有助于深入理解量子材料的基础物理,又通过实现原子尺度上受控的周期性势场,为器件应用开辟了途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.01568,
  title  = {Electron-beam induced emergence of mesoscopic ordering in layered MnPS$_{3}$},
  author = {Kevin M. Roccapriore and Nan Huang and Mark P. Oxley and Vinit Sharma and Timothy Taylor and Swagata Acharya and Dimitar Pashov and Mikhail I. Katsnelson and David Mandrus and Janice L. Musfeldt and Sergei V. Kalinin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01568},
  year   = {2022}
}

备注

Electron microscopy data and analysis codes are freely available here: https://github.com/kevinroccapriore/MnPS3