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具有“扭曲”的二维材料显示出意想不到的电子行为,这与理论预测相悖

本站发布时间:2025-01-20 17:09:40

为了寻找能够实现更高效电子的新材料,科学家们正在探索所谓的二维材料。这些薄片只有一个原子厚,可能具有各种有趣的电子特性。如果将两片以特定角度叠放在一起,这可能会导致超导等新特性。格罗宁根大学材料科学家Antonija Grubišić-Čabo和她的同事研究了这种“扭曲”的材料,发现它违背了理论预测

这项工作发表在《物理评论材料》杂志上

GrubišićČabo和她的团队与来自波兰、德国、法国和意大利的同事一起研究了一种名为二硫化钨的二维材料片。根据理论预测,当两片(称为双层)以4.4度的角度堆叠时,材料中的电子应该表现出集体行为

该研究的第一作者Giovanna Feraco说:“当它们如此紧密地联系在一起时,它们的集体行为可以产生新的、迷人的效果。”

然而,她在实验中没有看到这种集体行为,这可以用双层原子之间的相互作用来解释。扭曲通常会使这些相互作用成为可能

Feraco解释说:“但是通过研究双层中的电子结构,我们发现这种材料倾向于“松弛”成大的、未扭曲的区域。”。从技术上讲,扭曲的双层部分地恢复到较低能量的无扭曲配置

这一发现强调了理解双层的两片如何形成具有不同性质的不同区域的重要性。这项研究还增强了科学家预测和操纵二维结构行为的能力,为未来在不同类型电子产品中的应用铺平了道路

More information: Giovanna Feraco et al, Nano-ARPES investigation of structural relaxation in small angle twisted bilayer tungsten disulfide, Physical Review Materials (2024). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.8.124004

Provided by University of Groningen

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