扭转双层石墨烯中利用莫尔平带与拓扑缺陷实现可调电化学
介观与纳米尺度物理
2022-02-24 v1 材料科学
化学物理
摘要
调控固液界面的电子转移动力学是电能与化学能相互转换的基础。将原子薄层以极小方位角错排堆叠以产生莫尔超晶格，可实现对电子能带结构的受控工程化及极平电子带的形成。在此，我们报道扭转双层石墨烯电极上异相电荷转移动力学的强扭转角依赖性，最大增强见于近“魔角”（约 1.1 度）处。该效应由莫尔衍生平带的角依赖调谐所驱动，其调制了与溶液相氧化还原对的电子转移过程。实验与计算联合分析揭示：当扭转角小于 2 度时，电化学活性随莫尔角的变化由莫尔超晶格的原子重构所控制；且拓扑缺陷 AA 堆叠区域产生显著的异常局域电化学增强，无法仅由升高的局域态密度解释。我们的结果将莫尔平带材料引入作为一种独特可调的范式，用于介导电化学转化。
引用
@article{arxiv.2108.06826,
title = {Tunable electrochemistry with moir\'e flat bands and topological defects at twisted bilayer graphene},
author = {Yun Yu and Kaidi Zhang and Holden Parks and Mohammad Babar and Stephen Carr and Isaac M. Craig and Madeline Van Winkle and Artur Lyssenko and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Venkatasubramanian Viswanathan and D. Kwabena Bediako},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.06826},
year = {2022}
}
备注
21 pages, 5 figures