成果介绍

　　量身定制二维（2D）晶体之间的晶界（GBs）和扭转角是确定性地实现设想的用（例如莫尔激子，新兴的磁性或单光子发射）的两个关键合成挑战。

　　有鉴于此，近日，美国橡树岭国家实验室David B。 Geohegan和Alexander A。 Puretzky（共同通讯作者）等揭示了如何在化学气相沉积过程中从两个生长的单层MoS2晶体的碰撞和聚结中合成扭转2D双层。研究发现，扭转双层（TB）莫尔角可以保留碰撞晶体的取向差角（θ）。TB区域的形状通过扭结传播模型进行了合理化，可以预测聚结晶体形成的GB。光谱测量揭示了TBs出现时具有缝合晶界和锐利阈值（θ> 20°）的晶体中θ依赖的长程应变，这可以缓解应变。反应性分子动力学模拟解释了这种应变是由于在聚结期间由于沿GB的不饱和缺陷处插入了原子而导致的晶体连续生长造成的，在缺陷变为饱和状态时会自行终止。该模拟还重现了沿GB晶面的原子分辨电子显微镜观察结果，表明这是由生长诱导的长程应变引起的。这些晶面与碰撞晶体的晶轴对齐，从而为TB的第二层生长提供了有利的成核位点，其扭转角保持了取向差角θ。应变产生和成核对齐之间的相互作用为生长具有确定角度的TBs提供了一条新途径。

　　图文导读

　　图1。  当2D晶体合并时，了解缝合的晶界和扭转双层的形状和方向。

　　图2。 两个碰撞的MoS2晶体晶界处的压缩应变。

　　图3。 缝合和重叠GBs处的应变发展。

　　图4。 不同取向角下扭转双层形成的统计。

　　图5。 隐藏晶界的结构和对齐方式以及顶部边缘定义了扭转双层。

　　图6。 OGB形成的MD模拟。

　　文献信息

　　Strain-Induced Growth of Twisted Bilayers during the Coalescence of Monolayer MoS2 Crystals

　　（ACS Nano， 2021， DOI：10。1021/acsnano。0c08516）

　　文献链接：https：//pubs。acs。org/doi/10。1021/acsnano。0c08516