文章介绍了二维螺旋莫尔超晶格的研究进展及其在凝聚态物理与材料科学交叉领域的应用。通过加微信群交流、投稿等方式参与讨论。文章重点介绍了螺旋莫尔超晶格的研究意义、合成方法、性能特点以及面临的挑战。
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介绍了二维螺旋莫尔超晶格的研究背景、意义、合成方法（化学方法、化学气相沉积法、液相合成法）以及常见的螺旋结构（三角、六角、扭曲三角和扭曲六角螺旋结构）。
二维螺旋莫尔超晶格具有电学性能优异、对称性破缺、催化性能好、屈服应变大等特点，可应用于光电器件、微纳机械等领域。但是，目前仍面临可控制备和性能探索与应用方面的挑战。
介绍了相关的文献信息（Two-Dimensional Spiral: A Promising Moiré Superlattice）以及上海昂维科技有限公司提供的二维材料单晶和薄膜等耗材、器件和光刻掩膜版定制等微纳加工服务。
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成果介绍
在凝聚态物理与材料科学的交叉领域，二维螺旋莫尔超晶格（SMS）的研究取得了令人瞩目的进展。通过探索SMS新奇物理现象和开发新型光电源器件，为半导体技术的革新带来了新的契机。传统的莫尔超晶格通常由单层或多层直接堆叠而成，但在制备过程中存在诸多局限，如难以精确调控层数和扭转角、组装效率低、且易造成表面污染，二维螺旋莫尔超晶格的出现，为这些问题提供了创新性的解决方案。有鉴于此，
太原理工大学樊晓鹏副教授和湖南大学蒋英副教授，系统总结了螺旋莫尔超晶格的研究进展。
图. 螺旋莫尔超晶格。
二维螺旋莫尔超晶格可通过化学方法合成，在材料合成过程中，其横向尺寸、纵向尺寸、层数及相邻层间的扭转角，这四个维度均可精确调控。在低过饱和度条件下，晶体生长遵循螺旋位错驱动（Screw-Dislocation-Driven SDD）生长机制。化学气相沉积法和液相合成法是常见的两种制备方法，化学气相沉积法能制备出高质量的金字塔状螺旋结构；液相法则可在无基底条件下形成双锥金字塔螺旋结构。常见的螺旋结构有三角、六角、扭曲三角和扭曲六角螺旋结构，其形态差异源于晶体生长过程中螺旋位错的数量和扭转角变化。
从性能上看，二维螺旋莫尔超晶格优势显著：首先螺旋结构消除了层间势垒，电子可沿螺旋轨道高效传输，在水平和垂直方向均表现出优异的电学性能，显著提升了光电器件的性能；在对称性破缺方面，螺旋结构解决了多层材料中对称性恢复导致的二次谐波信号消失的问题，且具有特殊的偏振特性，超扭曲螺旋中还会出现意外的对称性破缺现象；此外，其丰富的边缘活性位点增强了催化性能，在析氢反应和光催化降解等方面表现出色；同时，螺旋结构还具有较大的屈服应变，可作为微纳机械的关键构建单元，为研究奇异机械相变提供了理想体系。
尽管二维螺旋莫尔超晶格已取得重要成果，但仍面临挑战。在可控制备方面，需进一步发展先进技术，实现对其结构四维的按需合成，并探索更多新型莫尔系统的制备与光电现象。在性能探索与应用方面，应深入挖掘全新物理现象和器件应用，利用外部自由度实现对其性能的调控。二维螺旋莫尔超晶格的研究充满潜力，有望推动扭转电子学领域迈向新的高峰，为未来的科技发展带来更多突破与创新。
文献信息
Two-Dimensional Spiral: A Promising Moiré Superlattice
(
Laser Photonics Rev
.,2024,
DOI:10.1002/lpor.202401368)
文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401368
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