扭曲与皱折双层石墨烯的结构

我们研究了具有极小失配角（$\theta \sim 0.28^0$）的扭曲双层石墨烯的原子结构，这是近来备受关注的话题。我们使用模拟，结合最近提出的单层石墨烯半经验势、用于面外变形的新项[Jain等人, J. Phys. Chem. C, 119, 2015]以及常用的层间势[Kolmogorov等人, Phys. Rev. B, 71, 2005]。这种势的组合计算成本低且同时准确精确，使我们能够研究非常大的样品，这是在有周期性样品中达到极小失配角所必需的。通过进行大规模原子模拟，我们表明扭曲双层石墨烯样品中莫尔图案出现的涡旋在热力学极限下收敛到恒定尺寸。此外，一旦取向角变得非常小（$\theta<1^0$），已知的能量正弦行为不再持续。我们还表明，样品弛豫后存在显著皱折，皱折高度与系统尺寸成正比。这些结构特性对双层石墨烯的电子和光学性质有直接影响。