垂直堆叠二维材料形成范德华同质或异质结构已成为调节材料物理力学性能的有效手段。特别是当在堆叠界面处存在一个小的扭转角时，由于层间独特的耦合，二维结构往往会表现出许多有趣甚至神奇的物理现象。
在扭转角较小的双层石墨烯中，由于层间堆叠能和层内弹性应变能之间的竞争，扭曲界面将发生自发的原子重建。这种特殊的堆叠结构可以导致许多意想不到的现象，包括莫特绝缘状态、非常规超导性和自发铁磁性。
最近，人们发现扭曲界面不仅可以出现在表层，还可以嵌入到范德华结构内部，从而可能导致更丰富的物理行为。对于这些有趣的二维结构，其物理性质对内层和界面的堆叠状态高度敏感。
然而，如何准确表征嵌入式堆叠结构仍然是一个巨大的挑战。此外，嵌入的扭曲界面是否也会发生原子反射建筑和影响reco的因素结构对相邻原子层以及整个堆叠单元的影响在科学上是有趣的，尚未被探索。
为了回答这些问题，清华大学李群阳教授的团队和武汉大学欧阳文根教授的团队开发了一种基于导电原子力显微镜(c-AFM)的新方法，通过简单的表面电导率测量来表征和重建扭曲层状材料的内部堆叠状态。相关研究发表在《国家科学评论》上。
他们的实验结果表明，即使在表面下嵌入10个原子层，扭曲的界面仍然可以进行原子重建，并显著影响表面导电性。为了更好地理解扭曲多层体系的原子结构，通过精确考虑层间相互作用，在分子动力学(MD)模拟模型中构建了与实验样品相似的多层石墨烯体系。
模拟结果表明，对于嵌入材料内部的小角度扭曲界面，确实可以发生原子重建，并促进相邻石墨烯层的面内旋转变形。然而，石墨烯层的原子旋转变形随着远离扭曲界面而逐渐衰减。
基于MD模拟揭示的原子结构，课题组提出了串联扩散电阻模型(SSR模型)来量化扭曲多层体系的堆叠状态对其表面电导率的影响。
新模型可以直接建立表面电导率与内部堆叠结构之间的相关性，这甚至适用于具有复杂晶体缺陷(例如，位错)的扭曲多层样品。该工作提供了一种简单、方便和高分辨率的方法来表征扭曲层状材料的内部堆叠结构，这对二维堆叠结构的基础研究和新兴扭曲电子学的发展至关重要。
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希望本篇文章《扭曲界面中二维材料的可视化研究》能对你有所帮助！
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