国防科学技术大学物理系Jiayu Dai课题组--三层石墨烯的光致不可逆结构相变

晶体结构对相应材料的物理性质有深刻的影响。通过合成具有特定对称性的晶体，即使对于相同的化学构型（例如，石墨和金刚石），也可以强烈地调节其性能。当可以通过外部刺激动态改变晶体的结构相时，就会出现更多有趣的机会。这种能力虽然很少见，但会导致许多令人兴奋的现象，例如相变记忆效应。在三层石墨烯的情况下，有两种常见的堆叠构型(ABA和ABC)，它们具有不同的电子带结构，表现出非常不同的行为。畴壁以两个堆积顺序存在于三层石墨烯中，显示出令人着迷的新物理学，例如量子谷霍尔效应。三层石墨烯的相变工程已经得到了广泛的研究。然而，操纵畴壁以实现对局部结构和性质的精确控制仍然是相当大的挑战。在这里，实验证明，我们可以通过激光辐照从一个结构相切换到另一个结构相，从而在三层石墨烯中创建不同形状的畴。通过控制畴壁的位置和方向，可以精细地控制石墨烯的局部结构相和性质，为制造具有设计的原子结构和电子光学性质的人工二维材料提供了一种简单而有效的方法。

Fig. 1 机械剥离的TLG的表征。

Fig. 2 TLG中光诱导的ABC到ABA结构相变。

Fig. 3 TLG中域壁的多功能操作。

Fig. 4 MLG中光诱导的结构相变的拉曼映射和s-SNOM成像。

Fig. 5 TLG中热退火诱导的ABC到ABA结构相变。

Fig. 6 确定TLG中结构相变的能垒。

相关研究成果于2020年由国防科学技术大学物理系Jiayu Dai课题组，发表在Light: Science & Applications(https://doi.org/10.1038/s41377-020-00412-6)上。原文：Light-induced irreversible structural phase transition in trilayer graphene。