斥资30亿！重庆大学首个大科学装置表现出色，今日Nature Nanotechnology！

成果介绍

范德华(vdW)材料的堆叠工程是量子器件中控制拓扑电子相位的有效方法。将原子嵌入到vdW材料中，可以在原子尺度上调节堆叠结构。

重庆大学郦盟、唐文新，东京大学Ryota Akiyama，墨尔本大学Jefferson Zhe Liu等人利用原位像差校正低能电子显微镜结合理论建模，报道了Li嵌入到SiC(0001)上的拓扑石墨烯/缓冲层中，驱动与堆叠顺序变化相关的动态拓扑畴壁(TDW)运动。

作者观察到顺序和选择性的Li嵌入，从拓扑交叉点(AA堆叠)开始，然后有选择地扩展到AB堆叠域。Li的嵌入局部改变了畴的堆叠顺序为AA，进而改变了邻近的TDW堆叠顺序，连续的嵌入驱动了整个拓扑结构网络的演化。

该工作揭示了受堆叠拓扑保护的移动TDWs，为通过原子嵌入控制堆叠结构奠定了基础。这些发现为实现嵌入驱动的vdW电子器件开辟了新的途径。

相关工作以Dynamic topological domain walls driven by lithium intercalation in graphene为题在Nature Nanotechnology上发表论文。

图文介绍

图1. 在SiC(0001)上外延生长的原始石墨烯中的堆叠畴

图2. Li嵌入与脱嵌的动态观察

图3. 石墨烯/缓冲层间的畴选择性Li嵌入

图4. Li嵌入后拓扑缺陷的动态演化

图5. 从原子水平理解堆叠结构转变与TDWs演化

在这项工作中，作者使用原位像差校正低能电子显微镜，报告了在SiC(0001)基底上的石墨烯/缓冲层中嵌入Li后令人惊讶的复杂拓扑结构演变的证据。DFT和分子动力学模拟提供了关于Li嵌入后从AB到AA的堆叠顺序转变以及由此导致的TDWs堆叠顺序变化的分子见解。

这些TDWs的特性可以通过在纳米尺度上操纵它们来实现潜在的应用，如非易失性堆叠相存储器、手性边缘计算设备和二维磁性设备等。同时，该发现有助于理解Li嵌入动力学和石墨电池电极中由此产生的电荷行为。

重庆大学首个大科学装置

据报道，该文采用原位超高真空(UHV)像差校正低能电子显微镜(LEEM)，以高空间分辨率实时直接成像在SiC(0001)上的外延石墨烯中Li嵌入和脱嵌过程。LEEM测量是在重庆大学使用多电子源的像差校正LEEM进行的，其成像空间分辨率低于2 nm。

据重庆大学官网介绍，超瞬态装置实验室（Chongqing University -Laboratory for Ultrafast Transient Facility，英文简称“LUTF”，中文简称“超瞬态实验室”）,是重庆大学根据超瞬态实验装置预研建设等工作需要，于2022年1月调整成立的实体化科研机构，主要负责超瞬态实验装置预研关键技术研发、预研工程建设和组织管理运行等工作。

实验室下设研究中心和管理服务中心。研究中心包括电子显微镜、加速器、储存环、束线站等多个研究部，是承担装置关键核心技术研发的重要载体；管理服务中心包括综合事务部、建设管理部、科研事业部，负责大科学装置培育建设日常管理和具体协调工作。超瞬态装置实验室主任为唐文新教授。

认识一下，超瞬态实验装置！据重庆日报、重庆市人民政府发布，该装置由重庆大学牵头建设，是重庆首个大科学装置，也是国际上首次提出两种探针相互耦合的大科学装置。

文献信息

Dynamic topological domain walls driven by lithium intercalation in graphene，Nature Nanotechnology，2023.

https://www.nature.com/articles/s41565-023-01463-7

原创文章，作者：菜菜欧尼酱，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/12/28/049fcd20e2/

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