石墨烯异质结构新进展

原子级薄的范德瓦尔斯van der Waals (vdW) 薄膜，为量子异质结构的外延生长提供了新材料体系。然而，不同于三维块晶体的远程外延生长，由于较弱的范德华vdW相互作用，跨原子层的二维材料异质结构生长受到了限制。

美国 哈佛大学(Harvard University)Joon Young Park，Philip Kim等，在Nature Materials上发文，报道了基于原子级膜，范德瓦尔斯vdW层状材料的双面外延生长。

利用分子束外延技术，在原子级薄石墨烯或六方氮化硼的两个衬底表面上，生长了范德瓦尔斯vdW拓扑绝缘体Sb2Te3和Bi2Se3。还制造了同质和异质双面范德瓦尔斯vdW拓扑绝缘体隧道结，其中原子级薄的六方氮化硼充当具有突变和外延界面的晶体动量守恒隧穿势垒。

在这些器件上，场角相关磁隧穿谱表明，在界面拓扑表面态中，形成了无质量狄拉克电子(螺旋朗道能级之间)隧穿的能量-动量-自旋共振。

在原子级薄膜上，拓扑绝缘体的双面范德华外延生长

图1: 拓扑绝缘体topological insulator，TI/hBN (石墨烯)/TI垂直异质结构的双面范德瓦尔斯van der Waals，vdW外延生长。

图2: 拓扑绝缘体TI/hBN (石墨烯)/TI双面vdW外延异质结构的结构特性。

图3: 零磁场时，Bi2Se3/hBN/Sb2Te3异质结的隧穿谱。

图4: Bi2Se3/2单层monolayers(ML) hBN/Sb2Te3器件取决于磁场的隧道电导。