在范德华(vdW)异质结构中,原子的薄晶体相互层叠在一起,晶格失配和层之间的旋转会导致长波长的莫尔超晶格。这些莫尔图案可以驱动复合材料的能带结构重建,从而导致出现各种现象,包括超导、磁性和莫尔激子。哥伦比亚大学Cory R. Dean 和 James Hone团队研究由封装在氮化硼(BN)的两个晶体之间的单层石墨烯组成的器件,其中所有三个组件的旋转取向均受到控制。研究发现,可以根据两个BN层的相对取向是0°还是60°来显着修改由与两个BN层的完美旋转对齐引起的石墨烯中的带隙,这表明在不存在或存在反转对称性之间存在可调的过渡在异质结构中。与所有三个层的完美对准之间的小偏差(<1°)会导致同时存在长波长莫尔条纹电位,从而导致具有多个次级Dirac点的高度重建的石墨烯能带结构。结果表明,多个莫尔条纹之间的相互作用可用于可控地改变复合异质结构的对称性和电子性能。
Tunable crystal symmetry in graphene–boron nitride heterostructures with coexisting moiré superlattices,Nature Nanotechnology (2019)
https://www.nature.com/articles/s41565-019-0547-2