含缺陷二维过渡金属硫族化合物中近超均匀、非超均匀与反超均匀密度涨落
软凝聚态物质
2021-06-09 v2 材料科学
统计力学
摘要
d维欧几里得空间中的超均匀多体系统的特征是(归一化)无限波长密度涨落被完全抑制，并似乎赋予新颖奇异的物理性质。本工作中，我们分析局域缺陷对二维过渡金属硫族化合物实验样品跨尺度密度涨落及超均匀性质的影响。特别地，我们从具有2H结构的二维钨硫族化合物的时间序列环形暗场扫描透射电子显微镜成像数据中提取原子坐标，其显示出电子束诱导缺陷的连续产生与演化，并构建相应的基于化学键连接的原子配位网络。随后我们计算多种对统计与键取向统计以表征样品。在低缺陷浓度下，相应材料近乎超均匀。随着更多缺陷引入，材料的(近似)超均匀性逐渐被破坏，即使材料仍含大量晶区也变为非超均匀。在高缺陷浓度下，结构变为反超均匀，具有发散的(归一化)大尺度密度涨落。总体上，缺陷材料具有不同程度的取向序，且显然未出现中间六方液晶相。我们还构建了极简结构模型，证明实验样品本质上可视为具有小关联位移与双硫族空位的扰动蜂窝晶体。
引用
@article{arxiv.2102.02317,
title = {Nearly hyperuniform, nonhyperuniform, and antihyperuniform density fluctuations in two-dimensional transition metal dichalcogenides with defects},
author = {Duyu Chen and Yu Zheng and Chia-Hao Lee and Sangmin Kang and Wenjuan Zhu and Houlong Zhuang and Pinshane Y. Huang and Yang Jiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.02317},
year = {2021}
}