通过 Ca 2 MnO 4 ( n  = 1) Ruddlesden–Popper 成员中共存变体的自然转角电子学形成莫尔超晶格

摘要 通过以相对扭转角堆叠二维（2D）单层构建的莫尔超晶格结构不断展现出新兴功能。自发现这种新型晶格结构以来，该概念在 2D 范德华材料中迅速发展。自支撑单晶氧化物薄膜的合成使得将这一概念扩展到主要为离子型的纳米薄膜成为可能。我们的工作展示了在合成态块状 Ca 2 MnO 4 (n = 1) Ruddlesden–Popper (RP) 成员中观察到自然莫尔超晶格的形成。我们的研究证实了沿 001 轴具有明确取向关系的四方晶系 I4 1 /acd、正交晶系 Acam 结构相以及正交相的 90° 取向变体的共存。这些共存变体以沿 001 轴堆叠的纳米层状形态存在。这些堆叠纳米层之间以约 2. 9° 的固定角度发生相对面内旋转，导致形成了具有棋盘式纳米畴对比度的莫尔超晶格，每个纳米畴的尺寸约为 3. 66 × 3. 66 nm，共享 220 型界面。莫尔超晶格沿该型方向的调制波长约为 7. 32 nm。观察到 Ca 2 MnO 4 的带隙值降低了约 0. 16 eV。