非欧几里得界面解码石墨烯诱导表面重构的连续景观
介观与纳米尺度物理
2026-01-01 v1
摘要
二维（2D）材料与金属衬底之间的界面重构从根本上决定了异质结构的性质，然而传统的平面衬底无法捕捉连续的晶体学景观。在此，我们利用非欧几里得界面——弯曲的二维石墨烯-铜表面作为模型系统——克服了这一拓扑限制，以遍历无限的晶格取向谱。通过将多模态显微镜与深度学习增强的维度升级框架相结合，我们将二维扫描电子显微镜（SEM）对比度转化为具有精确晶面识别的定量三维（3D）形貌。将这些观察结果与机器学习辅助的密度泛函理论相结合，我们证明了重构受一个统一的热力学机制支配，其中高指数晶面对应于表面能景观中的特定局部极小值。这项工作解决了石墨烯-铜晶面化的长期复杂性，并将非欧几里得表面拓扑确立为一种可推广的范式，用于解码和控制多种金属-二维材料系统中的界面重构。
引用
@article{arxiv.2512.24220,
title = {Non-Euclidean interfaces decode the continuous landscape of graphene-induced surface reconstructions},
author = {Li-Qun Shen and Hao-Jin Wang and Mengzhao Sun and Yang Xiang and Xin-Ning Tian and Yue Chai and Yue Yang and Feng Ding and Xiao Kong and Marc-Georg Willinger and Zhu-Jun Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24220},
year = {2026}
}