北京师范大学何林教授团队Nano Letters：莫尔铁电性调控石墨烯中的超晶格势和量子限域

主要观点总结

本文研究二维莫尔铁电性在调控石墨烯电子性质中的作用。利用扭曲六方氮化硼作为莫尔铁电衬底，结合扫描隧道显微镜技术，研究团队发现二维莫尔铁电性不仅表现出有趣的铁电特性，还提供了调控相邻二维材料电子性质的机遇。研究中，团队首次在实空间中直接观察并量化了二维莫尔铁电性对无质量狄拉克费米子的周期性量子限域，为理解莫尔铁电性与量子限域之间的耦合提供了微观图像。此外，研究团队还实现了通过扫描隧道显微镜针尖可逆地操控铁电极化方向。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着二维材料研究的深入，二维莫尔铁电性成为新的研究热点。该性质在具有双极性原子的二维材料中，通过极小转角堆叠形成具有相反面外极化方向的AB和BA堆叠区域，形成全局的莫尔铁电网络，表现出有趣的铁电特性，并提供了调控相邻二维材料电子性质的机会。

关键观点2: 研究内容

本研究利用扭曲六方氮化硼作为莫尔铁电衬底，结合扫描隧道显微镜技术，在纳米尺度上直接观察了扭曲六方氮化硼的周期性电场在石墨烯中诱导出的周期性量子限域效应。通过电静力显微镜（EFM）和扫描隧道显微镜（STM）的观测，证实了AB和BA区域的极化方向相反，并观察到石墨烯中的周期性量子限域现象。

关键观点3: 研究结果

研究团队通过STM针尖实现了铁电极化方向的可逆操控，并系统地研究了不同长度的DW在STM针尖影响下的移动行为。此外，研究还发现当DW长度超过约120nm时，针尖诱导的DW位移与DW长度呈线性关系。

关键观点4: 研究意义

本研究不仅为理解二维莫尔铁电性的微观机制提供了直接证据，还为基于二维莫尔铁电性的新型量子器件的设计与开发开辟了新的可能性。此外，该研究对于推动二维材料在量子限域、量子临界性、拓扑态等领域的研究具有重要影响。

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