扭曲六方氮化硼中高度可调的莫尔超晶格势
介观与纳米尺度物理
2025-05-26 v1 材料科学
应用物理
摘要
扭曲六方氮化硼(hBN)的莫尔超晶格已成为一个先进的原子级薄范德华界面铁电性平台。扭曲 hBN 中具有面外电势的纳米级周期性铁电莫尔畴允许将远程库仑超晶格势施加到相邻的二维材料上,以调控强关联性质。因此,设计莫尔长度、角度和势强度的新策略对于开发可编程量子材料和先进的扭转电子学应用设备至关重要。在这里,我们展示了基于扭曲 hBN 的莫尔超晶格平台的实现,并使用开尔文探针力显微镜(KPFM)可视化了莫尔畴和铁电性质。此外,我们报告了大面积内规则莫尔超晶格的 KPFM 结果。这提供了通过精确控制压电平台堆叠和热退火来重现均匀莫尔结构的可能性。我们展示了扭曲 hBN 莫尔平台的高度可调性,并通过多个角度失配界面实现了累积的多铁电极化和多级畴。此外,我们观察到了准一维各向异性莫尔畴,并展示了与传统方法相比,对相邻 hBN 层之间局部内建应变的最高分辨率分析。此外,我们演示了使用飞秒脉冲激光辐照原位操控莫尔超晶格势强度,这导致了 hBN 莫尔界面处的光学声子诱导原子位移。我们的结果为开发精确可编程的莫尔超晶格平台和研究范德华异质结中的强关联物理铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2410.22593,
title = {Highly tunable moir\'e superlattice potentials in twisted hexagonal boron nitrides},
author = {Kwanghee Han and Minhyun Cho and Taehyung Kim and Seung Tae Kim and Suk Hyun Kim and Sang Hwa Park and Sang Mo Yang and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Vinod Menon and Young Duck Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.22593},
year = {2025}
}
备注
26 pages, 4 figures