莫尔中之莫尔晶格中的非常规域镶嵌
材料科学
2025-05-16 v2
摘要
将不可公度的周期性施加于周期性原子晶格上，可能导致复杂的结构相，其由拓扑缺陷界定的局部周期性结构组成。扭转三层石墨烯（TTG）是研究不同原子周期性之间相互作用的理想材料平台，这种相互作用可通过层间扭转角进行调节，从而形成莫尔中之莫尔晶格。TTG 中两个界面间的层间和层内相互作用将这种莫尔中之莫尔晶格转化为小扭转角下复杂的域结构网络，其中可能蕴含奇异的电子行为。在此，我们报道了具有原子尺度晶格重构的 TTG 完整结构相图。结合透射电子显微镜与新的原子间势模拟，我们展示了多种大规模莫尔晶格，包括三角形、笼目状以及共角六角星形的域图案。每个域均由二维域壁晶格网络所界定。在小扭转角极限下，两种竞争的结构序——菱方堆叠和伯纳尔堆叠——具有微小的能量差，导致了具有自发对称性破缺和向列不稳定性的非常规晶格重构，突显了整个范德华层间长程层间相互作用的重要性。不同域的多样化镶嵌，其拓扑网络可通过调节扭转角进行调控，确立了 TTG 作为探索新兴量子性质与可控非平凡晶格之间相互作用的平台。
引用
@article{arxiv.2402.15760,
title = {Unconventional domain tessellations in moir\'e-of-moir\'e lattices},
author = {Daesung Park and Changwon Park and Kunihiro Yananose and Eunjung Ko and Byunghyun Kim and Rebecca Engelke and Xi Zhang and Konstantin Davydov and Matthew Green and Hyun-Mi Kim and Sang Hwa Park and Jae Heon Lee and Seul-Gi Kim and Hyeongkeun Kim and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Sang Mo Yang and Ke Wang and Philip Kim and Young-Woo Son and Hyobin Yoo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.15760},
year = {2025}
}