在二维材料(石墨烯、过渡金属硫化物等)中,由于层之间没有直接成键作用,因此能够很方便的构建范德瓦尔斯异质结构,但是其中的堆叠方式(特别是堆叠角度)等会影响二维晶体材料的性能,巴斯大学M. Mucha-Kruczyński等报道了通过角分辨荧光光谱法对三层结构的二维材料进行分析,其中两个界面是堆叠正常,另一个界面存在扭角。作者发现,两个界面都提供一定信息,并且总体上能通过自洽确定其耦合。作者通过对三层石墨烯中原子间的耦合进行参数化,这种结果能够应用于不同扭角、不同层数的体系中。
通过ARPES方法、理论模拟计算方法进行研究,特别对倒易空间中类似的三层扭角θ=9°和双层扭角θ=19°的体系进行测试。并考察了三层扭角石墨烯中的电子波函数结构。本文中的方法为二维晶体材料中层间耦合情况的研究提供了信息,并且能应用于其他类型的范德瓦尔斯异质结中。
参考文献
J. J. P. Thompson, D. Pei, H. Peng, H. Wang, N. Channa, H. L. Peng, A. Barinov, N. B. M. Schröter, Y. Chen & M. Mucha-Kruczyński*
Determination of interatomic coupling between two-dimensional crystals using angle-resolved photoemission spectroscopy. Nature Commun. 2020
DOI:10.1038/s41467-020-17412-0
https://www.nature.com/articles/s41467-020-17412-0