中国科学院 显示应变下可调特性的选择性结果
从左到右分别是双轴应变下单层TMDC的能带结构变化，拉伸应变下单层TMDC的红移光致发光和吸收光谱，以及褶皱TMDC中“漏斗”效应的说明性场景
应变工程技术设置或工作原理的选择性示意图
左上图:向2D材料施加单轴应变的弯曲系统的实验装置
右上面板:一种向石墨烯施加应变的滚动技术
左下面板:一种基于压电基片的技术，用于向2D材料施加双轴应变
右下面板:形成褶皱TMDC的技术
一些选择性的实际应用
左图:基于石墨烯纳米复合材料的应变传感器的PDMS纤维示意图
中间面板:左侧面板中描述的应变传感器的应变相关光学损耗，用于测量人体的运动
右图:应变诱导单光子发射器的光致发光图
该插入物证明了其单光子发射行为
信用:彭志伟、陈晓林、范玉龙、大卫·J
Srolovitz，当元雷 应变工程通常是指一种材料加工技术，其目的是通过内在或外在的应变来调节材料的性能或优化相关器件的性能
近年来，随着二维材料的发展，围绕二维材料(过渡金属二元化合物、石墨烯等)的应变工程研究日益增多
)引起了极大的关注
与传统块体材料的应变工程相比，二维材料的原子厚度更适合作为应变工程研究的平台，在应变工程和纳米光子学之间架起了一座桥梁
因此，从基础物理到实际应用的许多角度来看，它们都值得关注
在《光:科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，由中国香港城市大学材料科学与工程系的雷当元博士领导的一组科学家及其同事写了一篇综述文章，全面总结了这一新兴领域的最新发展
本文首先介绍了传统的宏观应变场理论
然后，讨论了应变二维半导体和应变石墨烯的能带结构变化，并对不同应变场下的光学响应进行了评述
随后，本文总结了可将不同种类的应变应用于特定二维材料的应变工程技术
文章最后介绍了其在光学器件、光电子学和其他光子学领域的应用，并对该领域存在的问题和未来发展进行了展望
传统的应变工程主要关注硅、锗等三维块体材料，由于其固有的三维特性，这些材料通常缺乏高断裂强度
新开发的具有原子厚度的二维材料(如石墨烯、TMDCs)现已进入该领域
他们的应变工程已经在科学界和工业社会得到了广泛的研究
与传统的三维材料相比，二维材料的二维特性赋予了它们一些截然不同且新颖的特性，使得它们的应变工程更具吸引力
这些科学家总结了二维材料的独特性质: “基于以下三点，我们认为二维材料是应变工程的完美平台:(1)二维材料具有更好的力学性能(变形能力)，这意味着与块体材料相比，它们可以在断裂前承受更大的应变；(2)二维材料由于其强激子效应而具有更好的光学性质，有利于其在光子器件中的进一步应用；(3)二维材料具有更多可变的变形模式
它们的原子厚度特性允许它们获得面外应变，这在三维体材料中几乎是不可能的，允许二维材料具有更多的变形模式，例如单轴和双轴面内应变、褶皱、折叠和局部非均匀应变
" 由于施加的应变类型不同，电学和光学性质的变化也不同
总的来说，我们可以从拉伸(压缩)应变的二维量子点中观察到红移(蓝移)的荧光光谱
同样，我们可以观察到应变石墨烯拉曼光谱的移动和分裂
此外，在一些特殊的应变分布下，出现了许多新的光学响应，如“漏斗”效应、单光子发射和可调谐二次谐波产生
”他们补充道
“有各种技术可以将应变应用于二维材料
根据诱发应变的类型，我们通常将其分为三类，即单轴应变技术、双轴应变技术和局部应变技术
我们应该更加重视本地应变技术
它们实际上提供了一种在超小区域控制光子的新方法
总之，二维材料的灵活性和光学特性(与体积庞大的材料相比)为开发潜在的重要的新应变工程光子应用打开了大门，”科学家总结道
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