无序超均匀性(DHU)体系是最近提出的一种新的物质状态,已在各种经典和量子多体中观察到。DHU体系的特点是消失的无限波长归一化密度波动,并具有独特的新颖物理特性。
有鉴于此,基于像差校正透射电子显微镜图像的光谱密度分析,亚利桑那州立大学Yu Zheng,Lei Liu,Hanqing Nan,中科大Zhen-Xiong Shen报道了在原子尺度二维材料发现了无序超均匀性(通常建模为“连续随机网络”)。并表明DHU从根本上改变了材料中的电子传输行为,从而使2D DHU二氧化硅具有金属性。
文章要点
1)研究人员表示,这是首次发现原子级二维材料(即由单原子层组成的材料)的无序超均匀性,与大量同类材料相比,它们具有独特的新型电子,磁性和光学特性。
2)研究人员通过仿真显示,在无定形二氧化硅中观察到的DHU与系统中局部化学顺序引起的强烈的拓扑和几何约束密切相关。此外,密度泛函理论(DFT)计算表明,DHU显着降低了2D无定形二氧化硅中的电子带隙,与晶体对应物相比,几乎完全封闭了带隙。这与通常认为无序通常会减少电子传输并归因于DHU引起的独特电子波定位的传统观点相反。
YU ZHENG, et al, Disordered hyperuniformity in two-dimensional amorphous silica, Sci. Adv., 2020
DOI: 10.1126/sciadv.aba0826
https://advances.sciencemag.org/content/6/16/eaba0826