去年,美国的研究人员在他们发现旋转两个堆叠的石墨烯层时,以1.1度的“神奇”角度转动石墨烯超导,引起了巨大的轰动 - 这是一个鲜明的例子,说明原子级薄材料的组合如何产生全新的电气属性。
精确对准
瑞士纳米科学研究所和巴塞尔大学物理系的科学家现在已经将这一概念向前推进了一步。他们在两个氮化硼层之间放置了一层石墨烯,这通常用于保护敏感的碳结构。这样做,他们非常精确地将层与石墨烯的晶格对齐。
物理学家在ChristianSchönenberger教授团队中观察到的效应通常被称为莫尔图案:当两个规则图案叠加时,新图案会产生更大的周期格子。
新的三层超晶格
SNI博士学院的成员,Schönenberger团队的研究员Lujun Wang在结合氮化硼和石墨烯层时也观察到了这种超晶格的影响。原子在所有层中六边形排列。如果它们堆叠在彼此之上,则出现较大的规则图案,其尺寸取决于层之间的角度。
已经表明,这适用于石墨烯和氮化硼的两层组合,但尚未发现由于第二氮化硼层引起的影响。
当来自巴塞尔的物理学家用三层实验时,分别在石墨烯和上下氮化硼层之间形成两个超晶格。所有三层的叠加产生了比仅有一层更大的超结构。
科学家对这些类型的合成材料非常感兴趣,因为不同的莫尔图案可用于改变或人为地产生新的电子材料特性。
“简单地说,原子模式决定了材料中电子的行为,我们正在结合不同的自然发生模式来创造新的合成材料,”负责该项目的Andreas Baumgartner博士解释道。“现在我们已经在这些定制的电子设备中发现了与三层上层结构一致的效果,”他补充道。