晶體結(jié)構(gòu)對相應(yīng)材料的物理性質(zhì)有深刻的影響。通過合成具有特定對稱性的晶體，即使對于相同的化學(xué)構(gòu)型（例如，石墨和金剛石），也可以強烈地調(diào)節(jié)其性能。當(dāng)可以通過外部刺激動態(tài)改變晶體的結(jié)構(gòu)相時，就會出現(xiàn)更多有趣的機會。這種能力雖然很少見，但會導(dǎo)致許多令人興奮的現(xiàn)象，例如相變記憶效應(yīng)。在三層石墨烯的情況下，有兩種常見的堆疊構(gòu)型(ABA和ABC)，它們具有不同的電子帶結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出非常不同的行為。疇壁以兩個堆積順序存在于三層石墨烯中，顯示出令人著迷的新物理學(xué)，例如量子谷霍爾效應(yīng)。三層石墨烯的相變工程已經(jīng)得到了廣泛的研究。然而，操縱疇壁以實現(xiàn)對局部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的精確控制仍然是相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。在這里，實驗證明，我們可以通過激光輻照從一個結(jié)構(gòu)相切換到另一個結(jié)構(gòu)相，從而在三層石墨烯中創(chuàng)建不同形狀的疇。通過控制疇壁的位置和方向，可以精細地控制石墨烯的局部結(jié)構(gòu)相和性質(zhì)，為制造具有設(shè)計的原子結(jié)構(gòu)和電子光學(xué)性質(zhì)的人工二維材料提供了一種簡單而有效的方法。
Fig. 1 機械剝離的TLG的表征。
Fig. 2 TLG中光誘導(dǎo)的ABC到ABA結(jié)構(gòu)相變。
Fig. 3 TLG中域壁的多功能操作。
Fig. 4 MLG中光誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)相變的拉曼映射和s-SNOM成像。
Fig. 5 TLG中熱退火誘導(dǎo)的ABC到ABA結(jié)構(gòu)相變。
Fig. 6 確定TLG中結(jié)構(gòu)相變的能壘。
相關(guān)研究成果于2020年由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系Jiayu Dai課題組，發(fā)表在Light: Science & Applications(https://doi.org/10.1038/s41377-020-00412-6)上。原文：Light-induced irreversible structural phase transition in trilayer graphene。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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