畸变下三层石墨烯中 Bernal 与菱方堆垛的相对稳定性
介观与纳米尺度物理
2022-12-12 v2
摘要
石墨烯中的堆垛在未来待研究的特性中具有关键作用，正如最近发现的扭转双层石墨烯超导性所示。除双层石墨烯外，多层石墨烯的堆垛顺序可以是菱方的，其在费米能级附近显示平带，与有趣的现象相关，例如预期展现自发量子霍尔效应、表面超导甚至拓扑序的可调导电表面态。然而，探索菱方石墨烯的困难在于，在实验中，另一种六方堆垛是最常见的几何结构，且多年来被认为是最稳定的构型。在此，我们结合当前各实验室正在进行的研究重新检视这一稳定性问题。我们对三层石墨烯堆垛的相对稳定性进行了详细研究，并展示了该问题是何等微妙。这些少层石墨烯似乎具有两种能量相近的基本堆垛。菱方与 Bernal 堆垛不仅通过压缩，还通过各向异性面内畸变来选定。此外，稳定堆垛之间的切换更清晰地由剪切和石墨烯子晶格间对称性破缺等形变诱导，这些在选择性合成方法中可及。我们寻求关于如何通过保持与改变来更好地控制多层石墨烯样品中堆垛的指南。
引用
@article{arxiv.2110.06590,
title = {Relative Stability of Bernal and Rhombohedral Stackings in Trilayer Graphene under Distortions},
author = {Raúl Guerrero-Avilés and Marta Pelc and Fabian Geisenhof and Thomas Weitz and Andrés Ayuela},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.06590},
year = {2022}
}