莫尔超晶格中的声子物理
当两种二维材料以不同的旋转角度或晶格参数堆叠在一起时,会形成比原始周期单元更大的新的周期单元,称之为莫尔(Moiré)超晶格。莫尔超晶格引入了新的周期势场,会对电子能带结构产生重要的影响,并衍生出一系列新奇的物理现象,例如转角双层石墨烯(tBLG)在特殊的“魔角”下会表现出超导的性质。除了会改变电子能带结构,莫尔超晶格也对晶格振动性质产生重要的影响。一方面,由于晶体学超晶格的布里渊区折叠效应,会使得原来处于布里渊区边界的声子模式折叠到布里渊区中心;另一方面,莫尔超晶格会产生与之对应的新的“莫尔声子”,例如人们利用拉曼光谱在转角双层MoS2(tBLM)中观察到了与莫尔超晶格相关的莫尔声子模式。此外,电-声子耦合在莫尔超晶格中也会表现出一些有趣的性质。
近日,中国科学院半导体研究所张俊课题组撰写了莫尔超晶格中声子物理的综述文章。该综述首先介绍了有效连续模型计算莫尔声子色散的方法;随后以tBLG和tBLM为例讨论了莫尔声子的拉曼光谱;接着概括了莫尔超晶格中电-声子相互作用的基本理论和电-声子耦合的增强效应,以及莫尔超晶格中的热电性质;而后介绍了莫尔超晶格中声子介导的超导机制;最后对莫尔超晶格中的声子物理进行了总结和展望。
该文章以题为“Review of phonons in moiré superlattices”发表在Journal of Semiconductors上。
图1. 莫尔超晶格结构示意图。
图2. 莫尔超晶格中电-声子相互作用示意图。
文章信息:
Review of phonons in moiré superlattices
Zhenyao Li, Jia-Min Lai, Jun Zhang
J. Semicond. 2023, 44(1): 011902 doi: 10.1088/1674-4926/44/1/011902
Full Text: http://www.jos.ac.cn/en/article/doi/10.1088/1674-4926/44/1/011902
来源:半导体学报