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利用微型机械弹簧对 $\mathrm{WS}_2$ 进行可逆局部应变工程

材料科学 2025-07-11 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

局部应变工程是一种在纳米尺度调控二维材料性质的前景广阔的技术。然而,许多现有方法是静态的,限制了对依赖于应变的材料行为的系统性探索。本文中,我们利用带有纳米尺度探针图案的微型机械弹簧,通过纳米压痕技术,展示了对悬浮三层二硫化钨(WS2\mathrm{WS}_2)中局部应变分布的动态且可逆的控制。微光致发光测量表明,使用环形探针压痕会产生近乎均匀的双轴应变分布,并伴随中性激子峰的可逆红移,这与模拟的应变幅值一致。我们进一步表明,通过设计探针几何形状,面内应变分布可在空间上编程,并提出了诱导点状、单轴、双轴和三轴应变分布的设计方案。所提出的平台实现了悬浮二维材料中无衬底、可重复的局部应变工程,并为简化依赖于应变的物理现象研究提供了多功能工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.07784,
  title  = {Reversible local strain engineering of $\mathrm{WS}_2$ using a micro-mechanical spring},
  author = {Eric Herrmann and Zhixiang Huang and Sai Rahul Sitaram and Ke Ma and S M Jahadun Nobi and Xi Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07784},
  year   = {2025}
}