二维 (2D) 层状材料的关键特性是其高度应变可调性，这是由键调制和费米能级周围能带的相关重构引起的。局部控制和图案化应变的方法包括通过持续加载和纳米结构模板化的主动和被动弹性变形。近日，明尼苏达大学David J. Flannigan等通过在非晶多孔氮化硅衬底上浮动捕获单晶2H-MoS₂超薄薄片，获得了高度对称、高保真的应变图案。

本文要点：

1）六边形排列的孔和表面形貌相结合，生成高度共形的薄片-基底覆盖，从而创建与2D Euclidean空间中的最佳质心Voronoi镶嵌相匹配的图案。

2）作者通过TEM和AFM确定孔上的基底驱动3D几何结构薄片由对称的、平面外碗状变形组成，最大 35 nm，平面内各向同性拉伸应变高达1.8%。

3）以范德华力和基底形貌作为输入参数，作者通过原子和图像模拟准确地预测应变模式的自发形成。

该工作表明，在裸露的多孔基底上捕获的2D材料中可以自发地诱导可预测的图案和3D形貌。该方法还可以在透射模式下对精确对齐的无基底应变区域进行电子散射研究。

Yichao Zhang, et al. Holey Substrate-Directed Strain Patterning in Bilayer MoS₂. ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c08348

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c08348