扭转石墨烯莫尔超晶格中依赖于层数的机电响应
介观与纳米尺度物理
2024-12-30 v1 材料科学
摘要
纳米尺度下机械变形与电刺激的耦合一直是材料科学领域深入研究的课题。近年来，扭转范德华（vdW）材料已成为探索奇异量子态的平台。这些态与莫尔超晶格的形成密切相关，而莫尔超晶格可以直接利用机电响应进行可视化。然而，即使在扭转双层石墨烯（tBLG）中，这种响应的起源仍悬而未决。在此，我们利用横向压电力显微镜（LPFM）研究了具有不同层厚度的轻微扭转石墨烯莫尔超晶格的机电响应。我们在tBLG和扭转单层-双层石墨烯（tMBG）中观察到不同的LPFM振幅和空间轮廓，其有效面内压电系数分别为0.05 pm/V和0.35 pm/V。力调谐实验进一步强调了它们响应的显著差异。这种对比行为表明tBLG和tMBG中存在不同的机电耦合。在tBLG中，畴壁附近的响应归因于挠曲电效应，而在tMBG中，这些行为可以在压电效应的背景下理解。我们的结果不仅为具有不同堆叠对称性的扭转vdW材料中的机电和协同效应提供了见解，而且可能展示了在纳米尺度上对其进行工程化的潜力。
引用
@article{arxiv.2406.11442,
title = {Layer-dependent electromechanical response in twisted graphene moir\'e superlattices},
author = {Hanhao Zhang and Yuanhao Wei and Yuhao Li and Shengsheng Lin and Jiarui Wang and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Jiangyu Li and Yi Shi and Xinran Wang and Yan Shi and Zaiyao Fei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.11442},
year = {2024}
}