扭转电子学：通过扭转角调控二维层状结构的电子性质
介观与纳米尺度物理
2017-02-22 v2
摘要
实验中控制二维(2D)材料中层间相对扭转角的能力，为调控其电子性质提供了新途径；我们将此方法称为“扭转电子学(twistronics)”。理论面临的一个主要挑战是，对于任意扭转角，所形成的结构涉及非公度(非周期)二维晶格。本文中，我们提出一种计算非周期二维层状材料电子态密度的通用方法，使用基于第一性原理密度泛函理论推导的无参数哈密顿量。我们以半金属石墨烯和二维半导体过渡金属硫族化物(TMDC)家族的代表 MoS 为例，说明该方法的应用，其能够在存在局域无序和外场的条件下快速高效地模拟多层堆叠。我们评论了它们的态密度(DoS)随扭转角和局域构型变化的有趣特征，以及这些特征如何能在实验中被观测到。
引用
@article{arxiv.1611.00649,
title = {Twistronics: Manipulating the Electronic Properties of Two-dimensional Layered Structures through their Twist Angle},
author = {Stephen Carr and Daniel Massatt and Shiang Fang and Paul Cazeaux and Mitchell Luskin and Efthimios Kaxiras},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.00649},
year = {2017}
}
备注
7 pages, 4 figures, to be submitted to Phys. Rev. B