作者:Thamarasee Jeewandara，Phys
（同organic）有机 uMIM的成像机理和空间分辨率
(一)测量配置
插图:针尖的大体扫描电镜图像
(二)假设尖端被修改(见补充材料)，作为样品薄层电阻的函数计算出的电动势信号
插图:尖端-样品相互作用产生的模拟准静态电位
只显示了一半的提示
ARBITRAGEUR的简称
u
，任意单位
三角晶格中的云纹晶格
λ表示莫尔周期
红色圆圈表示ABBC堆叠，绿色和黄色表示阿巴布或ABCA
(四)魔角扭曲度约为1°的tDBG中莫尔条纹的uMIM图像
3
堆叠边界叠加在图像上，点表示堆叠遵循(A)中的颜色代码
(E)沿(D)中白色虚线箭头的uMIM信号轮廓，平均宽度超过20个像素
不同堆叠的位置由彩色点标记
(6)在具有孤立莫尔缺陷的时域有限差分法上的图像
(G)沿(F)中白色箭头的信号轮廓
学分:科学进步，doi:10
1126/sciadv
abd1919 在含有晶格矢量略有不同的层的二维异质结构中，可以观察到称为莫尔晶格的新周期结构，这反过来又可以支持新的拓扑现象
因此，获得这些云纹晶格和超结构的高分辨率成像对于理解正在出现的物理学是很重要的
在《科学进展》杂志上发表的一份新报告中，李庆勋和一组科学家报告了使用超高分辨率扫描微波阻抗显微镜观察环境条件下石墨烯基样品中莫尔格和超结构的成像过程
虽然该装置的探针尖端保持100纳米的总半径，但研究小组获得了优于5纳米的空间分辨率
这种设置允许莫尔条纹和复合超莫尔条纹的直接可视化
研究人员还展示了由不同层之间的相互作用产生的新上层结构的人工合成
莫尔格拓扑物理和新量子现象 由晶格矢量略有不同的原子薄层组成的二维异质结构，由于结构中的大晶格失配或小角度扭曲，可以形成具有大周期度的莫尔晶格
这种结构在堆叠的二维材料中产生了新的长度和能量尺度，为在范德瓦尔斯异质结构中设计新的相关phen omena和拓扑物理提供了令人兴奋的新平台
当类似的晶格结构堆叠在一起时，可以形成莫尔晶格的超结构，以提供额外的灵活性来设计新的量子现象
为了理解和控制二维异质结构中丰富的云纹物理，表征器件结构中的云纹晶格和超结构是很重要的
传统上，这可以通过透射电子显微镜、原子力显微镜和扫描隧道显微镜技术来实现
但是大多数方法需要专门的样品制备方案，这在很大程度上不适合观察功能性设备
与现有方法相比，扫描微波阻抗显微术(sMIM)是一种替代的和有吸引力的莫尔成像工具，它结合了空间分辨率的优点和设备的局部电特性的高灵敏度
Lee等人
因此展示了sMIM的超高分辨率实现，他们还将其命名为uMIM，以在环境条件下对各种石墨烯基器件的莫尔晶格和超结构进行纳米成像
uMIM在成像各种石墨烯基云纹晶格中的多功能性
下一行显示了上一行中每个相应帧的详细uMIM-Im扫描
相称的外延单层石墨烯/六溴环十二烷
(一)的快速傅立叶变换如插图所示
在下面一行，米色六边形叠加在薄畴壁上，这是石墨烯/hBN样品中相应转变的结果
(二)接近0的tTG，美国律师协会和美国广播公司的域名较为宽松
(3)具有松弛的ABAB和ABCA域的近0 tDBG
上面一行显示了uMIM-Im信号的大面积扫描
学分:科学进步，doi:10
1126/sciadv
abd1919 超高分辨率扫描微波阻抗显微镜 使用成像探针，研究小组揭示了几种莫尔超结构，包括莫尔晶格的超调制和由紧密排列的扭曲石墨烯和六方氮化硼(hBN)层之间的相互作用产生的新的类似戈薇的莫尔结构
这种莫尔超结构可以为在范德瓦尔斯异质结构中设计量子现象提供新的途径
在实验过程中，研究小组使用显微镜来探测局部复杂的尖端-样本导纳
观察到的尖端-样品导纳依赖于局部样品电导率，研究小组计算了实部和虚部uMIM信号(分别为uMIM-Re和uMIM-Im)
虚信号有助于快速评估局部电导率，因为它随样品的薄层电导率单调增加
新的分析成像方法提供了无孔径近场光学显微镜方法的微波版本
虽然与近场显微镜不同，研究人员在接触模式下进行实验，在接触模式下，尖端和样品之间的电磁耦合高度集中在尖端的顶点
tDBG和hBN莫尔的上层结构
(甲到丙)超云纹晶格:云纹的云纹
(一)uMIM-Im图像
(二)快速傅立叶变换图像(一)
虚线六边形标志着较低的血糖/血红蛋白云纹(蓝色)、血糖/血糖云纹(红色)和出现的超云纹(紫色)的一阶周期
(三)基于一阶莫尔斑点的(一)中白色虚线方块内区域的傅里叶滤波图像
(丁到庚)三角ABAB-ABCA畴在近0 tDBG与BG/hBN云纹的复合
(四)uMIM-Im图像
BG/hBN莫尔条纹在域边界附近增强
(五)快速傅立叶变换图像(四)
插图显示了对应于BG/hBN莫尔(蓝色边框)和三角形网络(红色边框)的特征
对应于血糖/血红蛋白云纹的特征的傅立叶滤波图像
(七)三角域的详细图像
学分:科学进步，doi:10
1126/sciadv
abd1919 基于石墨烯的系统概念验证 该团队通过观察扭曲双层石墨烯中的莫尔超晶格展示了成像技术的能力
他们使用不同的信号解析了tDBG莫尔格中的三个不同的区域，以显示该技术在基于局部电导率的二维异质结构中识别莫尔格精细结构的有效性
为了证明该方法的空间分辨率能力，李等人
沿着莫尔晶格成像莫尔缺陷，并以亚5纳米分辨率分辨缺陷
这种方法优于其他光学近场显微镜
然后，科学家们展示了这种方法在各种石墨烯基系统中解析莫尔结构的普遍适用性
例如，该技术有助于在外延生长的单层石墨烯/六方氮化硼(hBN)样品中观察莫尔条纹，该样品是使用标准等离子体增强化学气相沉积法合成的
该方法还解析了扭曲三层石墨烯(tTG)和扭曲双层石墨烯(tDBG)中的三角畴
除了传统的云纹晶格之外，超高灵敏度显微方法还允许从三个具有不同晶格矢量的下层晶格成像云纹超结构，例如六方氮化硼(BG/BG/hBN)上的扭曲双层石墨烯
虽然这种异质结构以前已经用常规技术成像，但它们仍需在环境条件下观察
地形图像显示莫尔结构的改变，这可能导致电子光谱的改变，最终可能需要包括在材料电子结构的理论计算中
调查其他莫尔上层建筑 Lee等人
然后用这种方法研究其他具有理想物理性质的云纹上层结构
例如，戈薇晶格作为一个研究哈伯德物理的平台，由于存在平带和奇异的量子和磁性相而引起了人们的注意
然而，戈薇晶格晶体在自然界中相对罕见，而它们可以通过超冷原子研究中的光学超晶格来模拟
因此，该团队在BG/BG/hBN(六方氮化硼上的扭曲双层石墨烯)系统中开发了一种固态类戈薇云纹超晶格，并通过成像技术可视化了一种特殊的云纹复合物
科学家们详细检查了最终的结构，并将其与理想的戈薇晶格的预期结构进行了比较
tDBG/hBN中的戈薇状莫尔超结构
作为扭转角的函数的计算的栅条/栅条和栅条/栅条叠层的云纹周期
在θ ≈ 0时达到λBG/BG/λBG/hBN = 2的条件
6
(二)实现戈薇式云纹的样本方案
BG/hBN和BG/BG薄片扭曲0°
6，但是hBN和上部BG是对齐的
(三)uMIM-Im图像
(四)图像的快速傅立叶变换(三)
虚线六边形标记了BG/hBN莫尔条纹(红色)和BG/BG莫尔条纹(蓝色)的一级斑点
(五)戈薇状云纹的详细影像扫描
(六)绿色方块内区域的低通滤波图像(五)
戈薇状云纹的单位细胞上有一颗白色的钻石
一个类似于观察到的云纹的三聚体戈薇晶格的图解
类戈薇云纹晶格的计算能带结构
高对称点是指球栅/球栅/氮化镓超结构的布里渊区的对称点
蓝色箭头表示费米能级附近的平带
学分:科学进步，doi:10
1126/sciadv
abd1919 前景 通过这种方式，Kyunghoon Lee和他的同事广泛展示了超高分辨率扫描微波阻抗显微镜(sMIM)作为一种简单、高通量和无创的方法来表征莫尔超晶格和包括莫尔缺陷在内的超结构
该团队还在石墨烯基范德瓦尔斯异质结构的多层堆叠中定制了戈薇超晶格
高级成像技术将提供对异质结构设计路径的更好理解，以研究它们与高级莫尔超结构中的量子现象的相关性
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
