近日，來(lái)自中國科學(xué)院物理研究所、國家納米科學(xué)中心等單位的科研人員，通過(guò)研究三層石墨烯的菱形堆垛結構發(fā)現，在菱形堆垛三層石墨烯中，電子和紅外聲子之間具有強相互作用，這有望應用于光電調制器和光電芯片等領(lǐng)域。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表于《自然·通訊》雜志。
　　
　　近年來(lái)，三層石墨烯引發(fā)了研究人員的廣泛關(guān)注。通常，三層石墨烯可呈現出兩種不同的堆疊幾何構型，分別是菱形堆垛和Bernal堆垛。“這兩種堆垛的三層石墨烯具有完全不一樣的對稱(chēng)性和電子特性，比如中心對稱(chēng)的菱形堆垛的三層石墨烯具有位移電場(chǎng)可調的能隙，并可展現出一系列Bernal堆垛三層石墨烯不具有的關(guān)聯(lián)物理效應：莫特絕緣態(tài)、超導和鐵磁等。”論文共同通訊作者、中國科學(xué)院物理研究所研究員張廣宇說(shuō)。

三層石墨烯中堆垛相關(guān)的電聲耦合示意圖

　　
　　如何理解三層石墨烯菱形堆垛中的這些獨特關(guān)聯(lián)物理效應，已成為當前重要研究前沿之一。此次，科研人員通過(guò)柵電壓可調的拉曼光譜和激發(fā)頻率依賴(lài)的近場(chǎng)紅外光譜，發(fā)現了菱形堆垛三層石墨烯中電子和紅外聲子之間具有強相互作用。“我們提出了一種簡(jiǎn)單、無(wú)損、高空間分辨的近場(chǎng)光學(xué)成像技術(shù)，不僅可以鑒別石墨烯的堆垛次序，還可以探索電子—聲子強相互作用，這為將來(lái)多層石墨烯以及轉角石墨烯的研究提供堅實(shí)基礎。”論文共同通訊作者、國家納米科學(xué)中心研究員戴慶說(shuō)。
　　
　　據悉，這項研究為理解菱形堆垛的三層石墨烯中的超導和鐵磁等物理效應提供了新的視角。同時(shí)，它也為新一代光電調制器和光電芯片的設計提供了相關(guān)材料研究的基礎。
　　
　　資料來(lái)源：科技日報