Anomalous magneto-transport properties of bilayer phosphorene
采用广义紧束缚模型计算了磷烯的能带，研究了磷烯的磁输运性质。对于双层磷烯，一个复合磁场和电场示出诱导一个功能丰富的朗道能级（LL）的光谱，其中包括两个小组的低洼LL。这两个子群在能级间距、量子数以及场依赖性方面具有不同的特征。这些共同导致异常量子霍尔（QH）电导率，其包括井形、阶梯和具有不同高度和宽度的台阶的复合量子结构。费米能量-磁场-霍尔电导率（$E_{F}-B_{z}-σ_{xy}$）和费米能量-电场-霍尔电导率（$E_{F}-E_{z}-σ_{xy}$）相图明显表现出振荡行为和从整数到半整数QH效应的交叉。预测的结果应该是可验证的双栅系统中的磁输运测量。
2019-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-beam-induced adatom-vacancy-complexes in mono- and bilayer phosphorene
该研究针对磷烯缺陷表征与电子辐照缺陷特性研究不足的问题，通过实验观测到60kV电子辐照下单双层磷烯的稳定吸附原子-空位复合体，测得相关参数并结合模拟揭示其复合特性，为缺陷工程化磷烯器件研究提供支撑。
2024-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric efficiency of zigzag bilayer phosphorene nanoribbon; edge states engineering
从理论上研究了锯齿型双层磷烯纳米带的热电性质。我们首先将SSH阶梯与ZBPNR边缘态类比，解析地得到了它们的能带结构和波函数。然后，通过应用能量过滤方法，我们表明，电功率和热电效率的ZBPNR可以显着提高中间隙边缘状态的存在。我们还讨论了如何通过在边界施加周期性点势来设计边缘模式，以进一步优化系统的热电功率和效率。
2022-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Strain-controlled thermoelectric properties of phosphorene hetero-bilayers
本研究利用部分二维单层材料的可逆半导体-金属转变特性，提出堆叠磷烯与一硫化碳的异质双层结构，通过第一性原理计算证实单轴应变可调控两层的导电/导热角色，为新型器件设计提供新思路。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New allotropes of phosphorene with remarkable stability and intrinsic piezoelectricity
在这封信中，我们表明，一类新的二维磷同素异形体可以通过组装以前提出的亚稳态磷纳米管到平面结构中的不同堆叠方向。基于第一性原理方法，系统地研究了这些新型二维磷同素异形体的结构、稳定性和基本电子性质。这些二维磷同素异形体具有显着的稳定性，由于强烈的管间范德华相互作用，这导致约30-70 meV/原子的能量释放取决于它们的堆叠方式。结果表明，这些二维范德瓦尔斯磷烯同素异形体中的大多数在能量上比实验上可行的黑色α-P和蓝色β-P更有利，其中三种具有较高的合成可能性，进一步证实它们是动态稳定的半导体，具有应变可调的带隙和显著的压电性，在纳米传感器、压电电子学以及便携式电子纳米设备中的能量收集。
2017-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor to Metal Transition, Dynamical Stability and Superconductivity of Strained Phosphorene
最近，基于厚度低至几纳米的少层磷烯晶体的场效应晶体管已经成功制造，引发了人们对这种新功能二维材料的兴趣。在这项工作中，我们应用第一性原理计算来研究单层和双层磷烯的电子结构和晶格动力学随垂直应变的演化。研究发现，通过改变磷烯的厚度或施加在磷烯上的应变，可以很好地调节磷烯的带隙宽度，并出现从半导体到金属的转变。特别是通过调节层间距离，双层磷烯可以成为良好的BCS超导体，其中层间范德华耦合有利于对应变的动力学稳定性。
2014-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stacking-Dependent Magnetism in Bilayer CrI$_3$
我们报道了双层CrI $_3$的堆积顺序和磁性之间的联系，使用第一性原理计算。我们表明，堆叠顺序定义的磁基态。通过改变层间堆积顺序，可以调节反铁磁和铁磁之间的层间交换相互作用。为了测量预测的堆叠依赖磁性，我们建议使用线性磁电效应。我们的结果不仅给出了一个可能的解释所观察到的反铁磁性双层CrI $_3$，但也有直接的影响，在异质结构的二维磁铁。
2018-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-dependent topological magnons in bilayer CrI$_3$
出于对可调谐高频磁振子的原子薄磁铁的潜力，我们详细介绍了双层碘化铬$_3$的自旋波色散。我们证明了双层的磁振子行为强烈地依赖于其堆叠配置和层间磁有序，其中拓扑带隙开放的Dzyaloshinskiii-Moriya和Kitaev相互作用引起的分散体，分类双层CrI $_3$作为拓扑磁振子绝缘体。我们进一步揭示了在一个CrI $_3$双层与反铁磁层间有序的带隙的大小和拓扑结构是可调的外部磁场。
2023-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism and stability of all primitive stacking patterns in bilayer chromium trihalides
三卤化铬，CrX $_3$（其中X = Cl、Br、I），是一类分层磁性材料，其可以容易地剥离以提供铁磁单层。当两个层堆叠在一起形成双层时，层间交换耦合可以是铁磁的或反铁磁的，这取决于堆叠顺序。在这里，我们结合晶体学参数的基础上的紧密堆积条件与第一性原理模拟，枚举所有可能的堆叠模式在CrX $_3$双层，保持每一层的空间周期性。我们恢复在散装晶体中观察到的所有配置，并公开堆叠序列，没有散装对应的两层具有相反的手性。堆叠序列根据它们的相对稳定性进行排名，并将优先层间磁排序分配给它们中的每一个。模拟提供了一个一致的图片框所有目前的实验观察散装和剥离的CrX $_3$晶体，有趣的影响，为未来的测量，包括合成双层非标准的堆叠模式。
2020-08-25 cond-mat.mtrl-sci
The Stacking in Bulk and Bilayer Hexagonal Boron Nitride
采用高水平的从头算理论（局域二阶Moller-Plesset微扰理论，LMP 2）研究了层状六方氮化硼块体和双层材料的堆垛层序。结果表明，静电相互作用和伦敦色散相互作用对层间距和堆积顺序都有影响，其中AA'是最稳定的。最小能量滑动路径仅包括AA'的高对称性堆叠，双层的能垒为3.4meV/原子。有和没有伦敦色散校正的最先进的密度泛函不能正确地描述层间能量，除了PBESol与我们的LMP 2结果和实验非常吻合。
2013-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Bilayer borophene: The effects of substrate and stacking
双层硼化物由于其优异的力学和电学性能，近年来引起了人们的广泛兴趣。这些双层膜的层间相互作用在理论和实验研究中有不同的报道。在此，我们通过第一性原理计算设计并研究了双层β 12-硼氢化物。我们的研究结果表明，放松AA堆叠双层的层间距离约为2.5，这表明范德华（vdW）层间相互作用。然而，这是不支持由以前的实验，因此，通过限制层间距离，我们提出了一个首选的模型，这是接近实验记录。这种优选的模型在每个晶胞（单柱）中具有一个共价层间键。此外，我们认为，首选的模型是什么，但在2%的压缩下的放松模型。此外，我们在Ag、Al和Au基底上设计了三个基底支撑双层，从而形成双柱结构。之后，我们研究了AB堆叠，其以松弛形式形成共价键，而不需要压缩或衬底。此外，声子色散表明，与AA堆积不同，AB堆积以独立形式稳定。随后，我们计算了AA和AB堆叠的力学性质。AA和AB叠层的极限强度分别为29.72 N/m（12%应变）和23.18 N/m（8%应变）。此外，计算的杨氏模量分别为419 N/m和356 N/m的AA和AB堆叠。这些结果表明双层硼化物在刚度和顺应性方面优于双层MoS 2。我们的研究结果可以为今后的双层硼化物结构的研究铺平道路。
2022-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced stacking transition in bilayer graphene
应变，无论是自然发生的还是故意设计的，都可以对2D和分层材料的结构和电子特性产生相当大的影响。单轴或双轴异质应变改变了双层石墨烯（BLG）的堆叠排列，从而影响了双层的电子结构。在这里，我们使用密度泛函理论（DFT）的计算，调查外部施加的异质应变和由此产生的堆叠在BLG之间的相互作用。我们确定如何施加到一个层的应变被转移到第二个，“自由”层，并在什么临界应变的基态AB堆叠被打乱。为了克服周期性边界条件的限制，我们考虑了一个近似系统，由一个无限的石墨烯片和扶手椅型石墨烯纳米管（AGNR）。我们发现，以上的临界应变的~ 1%，它是积极有利的自由层是无应变的，表明均匀的AB-堆叠和非均匀的混合堆叠之间的过渡。这与基于应变和堆叠效应的个体能量贡献的简单模型估计一致。我们的研究结果表明，小水平的应变提供了一个平台，可逆的工程堆叠顺序和莫尔功能的双层，提供了一个可行的替代twistronics工程拓扑和奇异的物理现象，在这样的系统。
2022-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Composition and Stacking Dependent Topology in Bilayers from the Graphene Family
我们提出了硅烯，锗烯，锡烯双层的第一性原理的组成和结构的调查。由于各个层的交错，几种堆叠模式是可能的，其中大多数对于双层石墨烯是不可用的。这种结构的多样性，结合自旋轨道耦合的存在，揭示了多样性的电子性质，与不同的频带功能，包括轨道杂化和带反转的外观。我们表明，对于特定的情况下，固有的自旋霍尔响应表现出签名的非平凡的电子能带拓扑结构，使这些结构有希望的候选人探测Dirac类物理。
2018-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Emerging Ferroelectric Domains: Stacking and Rotational Landscape of MoS2 Moire Bilayers
本研究通过分子动力学模拟系统探究了MoS2双层中堆叠顺序与扭转角的综合效应，发现初始堆叠显著影响莫尔畴构型，并揭示了不同堆叠类在特定角度下产生铁电畴的规律，证明了堆叠顺序在调控扭曲电子学系统莫尔景观中的关键作用。
2025-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of bilayer graphenes strongly coupled to interlayer stacking and an external electric field
具有可调带隙的双层石墨烯（BLG）作为石墨烯的替代品在实际应用中显得很有趣，因此其输运性质正受到积极追求。利用密度泛函理论和微扰分析，我们研究了在外加电场作用下，与最近观察到的复杂结构相关的各种堆叠结构的BLG的电子性质。我们建立了第一个相图总结了堆叠依赖的BLG的间隙开口为一个给定的字段。我们进一步确定了高密度的midgap状态，本地化的晶界上，即使在强电场下，这可以大大减少整体的运输间隙。
2015-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Inversion Domain Boundary Induced Stacking and Bandstructure Diversity in Bilayer MoSe2
层间旋转和堆叠最近被证明是调节各种二维材料物理性质的有效策略。后一种策略主要是在具有连续变化的堆叠顺序的异质结构中实现的，这掩盖了特定堆叠顺序在其物理性质中的内在作用的揭示。在这里，我们引入反转域边界到分子束外延生长的MoSe2同质双层，诱导不寻常的分数晶格平移到其周围的域，占所观察到的大面积和均匀的堆叠序列的多样性。使用透射电子显微镜观察到不寻常的低对称堆积顺序，并通过密度泛函理论确定了详细的几何结构。层间距与堆垛能之间也存在线性关系。这些堆叠序列在Γ和K处的价态之间产生各种能量对准，在测量的扫描隧道光谱中显示堆叠依赖的带隙和价带尾态。这些结果对设计具有可控层阶的二维多层膜有一定的指导意义。
2017-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Exploring interlayer coupling in the twisted bilayer PtTe$_{2}$
本研究通过扩散蒙特卡罗和密度泛函理论计算，揭示了双层PtTe$_{2}$中堆叠依赖的层间耦合，并指出精确交换关联势对预测扭转双层电子性质的关键作用。
2024-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Electronic Transport in Pd$_3$O$_2$Cl$_2$ Kagome Bilayers: Interplay of Stacking Configuration and Strain
Lehigh University（利哈伊大学）
Pd$_3$O$_2$Cl$_2$ 柯基双层通过堆叠构型和应变调控实现电子输运的可调性，为量子器件提供新的平台。
2025-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Bilayer Stacking Ferrovalley without Breaking Time-Reversal Symmetry
提出双层堆叠铁能谷（BSFV）机制，可在不破坏时间反演对称性时产生可由层间滑动切换的自发能谷极化，并通过数据库筛选与第一性原理计算在RhCl3和InI双层中验证。
2023-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Dependent Magnetism and Tunable Half-Metallicity in Bilayer Janus 1T-MnSSe
Chulalongkorn University（朱拉隆功大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）
利用第一性原理计算研究双层Janus 1T-MnSSe的结构、电子和磁性，发现AA2堆叠为基态并呈现A型反铁磁序，通过载流子掺杂和双轴应变可调控半金属态。
2026-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Dependent Optical Properties in Bilayer WSe2
范德华异质结构中单层之间的扭转角为调节材料性质提供了新的自由度。我们比较的光学性质的WSe2同质双层与2H和3R堆叠使用光致发光，拉曼光谱，和反射率对比度测量环境温度和低温下。对于所有温度，明显的堆叠依赖性差异是明显的，与3R双层相比，2H中的光致发光和反射对比光谱都表现出光谱特征的蓝移。密度泛函理论（DFT）计算阐明了2H和3R堆叠之间的变化和根本区别的来源。DFT发现2H中的A和B激子特征的能量比3R中的大，与实验结果一致。在这两种堆叠的几何形状，占主导地位的A1g拉曼模式的强度表现出显着的变化作为激光激发波长的函数。强度的这些变化通过共振增强效应与堆叠和温度相关的光学吸收密切相关。当激光激发与C激子特征相一致时，实现了最强的增强，导致在2H堆叠中在514 nm激发下和在3R堆叠的WSe 2双层中在520 nm激发下的最大拉曼强度。
2021-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Stacking Dependent Optical Conductivity of Bilayer Graphene
石墨烯层的光学电导率强烈地依赖于它们的堆叠顺序。我们的第一性原理计算表明，虽然单层石墨烯（SLG）和双层石墨烯（BLG）与Bernal堆叠的光学电导率在可见光区几乎是频率无关的，但扭曲的双层石墨烯（TBG）的光学电导率是频率相关的，由于能带折叠效应而产生额外的吸收特征。在实验上，我们从对比光谱中获得了不同堆叠结构的BLG的光学电导率分布。一些TBG样品在其电导率谱中显示出与我们的计算结果完全一致的额外特征，而少数样品给出了与SLG相似的通用电导率值。我们认为TBG样品的电导率谱的变化源于公度和非公度叠加的差异。我们的研究结果表明，石墨烯层的光学电导率测量确实提供了一种有效的方法来选择具有理想的电子和光学性能的石墨烯薄膜，这将极大地帮助这些大规模的错位石墨烯薄膜在光子器件中的未来应用。
2010-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Controlled Magnetic Exchange and Magnetoelectric Coupling in Bilayer CrI$_2$
Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·Santa María技术大学）；Universidad de Antofagasta（安托法加斯塔大学）
双层CrI₂通过堆叠控制磁交换与磁电耦合，实现可调磁性和极化，为自旋电子器件提供新机遇。
2025-12-22 cond-mat.mtrl-sci
General Theory for Bilayer Stacking Ferroelectricity
本文提出双层堆叠铁电性通用理论，通过群论分析80个层群中的对称性规律，解释滑动铁电性等已有现象，并证明堆叠中心对称单层（如CrI3）可引入铁电性与多铁性，为设计双层铁电器件奠定基础。
2022-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Stacking theory for bilayer two-dimensional magnets
South China University of Technology（华南理工大学）
本文提出了一种通用的二维磁体堆叠理论，通过构建448个自旋层群，实现了对二维非常规磁性的设计与验证。
2026-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Robust and tunable Floquet altermagnets in sliding A-type antiferromagnetic bilayers
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所，凝聚态物理北京国家实验室）；Centre for Quantum Physics, Key Laboratory of Advanced Optoelectronic Quantum Architecture and Measurement (Ministry of Education), School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院，先进光电子量子架构与测量教育部重点实验室，量子物理中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
通过圆极化光照射，在滑动A型反铁磁双层中实现鲁棒且可调的异磁性，拓展了异磁性设计的范围。
2026-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-tunable multiferroic states in bilayer ScI2
Henan University（河南大学）；Hanyang University（汉阳大学）
双层ScI₂通过调控堆叠构型实现磁性、铁电性和谷极化的可调性。
2025-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Phosphorene: Synthesis, Scale-up, and Quantitative Optical Spectroscopy
磷烯，一个二维（2D）单层的黑磷，吸引了相当大的理论兴趣，虽然单层，双层和少层薄片的实验实现一直是一个重大的挑战。在这里，我们系统地调查液体剥离的条件，以实现第一次大规模生产的单层，双层，少层磷，剥离证明在10克规模。我们描述了一种快速的方法，用于量化的厚度的二维磷，并表明，单层和几层薄片由我们的方法产生的结晶和未氧化的，而空气暴露导致快速氧化和酸的生产。随着大量的2D磷现在可用，我们执行材料的吸收边缘的第一个定量测量-这是几乎相同的材料的带隙在我们的实验条件下-作为薄片厚度的函数。我们的吸收光谱的解释依赖于在这项工作中介绍的分析方法，允许在量子限制半导体的多分散样品的吸收边的准确测定。使用这种方法，我们发现黑磷的带隙从本体的0.33 +/- 0.02 eV增加到双层的1.88 +/- 0.24 eV，这个范围比任何其他2D材料都大。此外，我们量化了更高能量的光学跃迁（VB-1到CB），它从2.0 eV的散装到3.23 eV的双层。这项工作描述了几种生产和分析2D磷的方法，同时也产生了一类具有前所未有的光电性能的2D材料。
2015-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band splitting in bilayer stanene electronic structure scrutinized via first principle DFT calculations
最近的工作，锡烯作为量子自旋霍尔绝缘体，我们研究双层锡烯使用第一性原理计算。目的是通过调节双层膜的堆积顺序（和角度）来改善和开发新的性能。这种层的堆叠已经被证明是用于调节单层材料的性质的技术。在这里，我们设计了具有不同堆叠角度以及AA和AB配置的多个双层系统。相反，观察到由于自旋轨道耦合（SOC）的带隙的改善，我们见证了由于SOC的带的分裂，堆叠的MoS2片的特征行为。带的这种分裂产生不同的、独立的和独特的自旋向上和自旋向下通道，表现出谷依赖的自旋极化。另外，作为堆叠MoS2系统的对比，我们注意到在我们的系统中堆叠角度和顺序确实影响电子态。
2019-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Defect-Controlled Multiferroicity via Stacking Control in Nonmagnetic van der Waals Bilayers
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
研究人员以双层hBN为体系，提出将空位局域磁性与界面滑动铁电性耦合的范式，通过第一性原理计算发现缺陷选择性可稳定磁构型，电场可调控极性配位数，实现多铁性功能的堆垛调控。
2026-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Controlled Altermagnetism and Topological Magnons in Bilayer CrI$_3$
Guangdong Provincial Key Laboratory of Magnetoelectric Physics and Devices, State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, Institute of Neutron Science and Technology, School of Physics, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院中子科学与技术研究所光电材料与技术国家重点实验室磁电物理与器件广东省重点实验室）
本研究通过第一性原理计算和自旋波理论，揭示双层CrI$_3$中堆叠几何可调控交变磁序及拓扑磁振子能带，并量化磁振子相互作用效应，为堆叠工程调控自旋电子学器件提供新途径。
2026-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-configuration-enriched essential properties in bilayer silicenes
通过第一性原理计算，硅相关体系的几何、电子和磁性呈现出多样化的现象。同时考虑了双层复合材料的四族单元素、屈曲/平面结构、堆叠结构、层数和范德华相互作用等关键因素。发展的理论框架负责简洁的物理和化学图像。对最佳晶格、原子- $\&$自旋主导能带、原子-、轨道- $\&$自旋投影vanHove奇异性和磁矩进行了细致的计算和分析。最重要的是，它们实现了决定性的机制，屈曲/平面蜂窝晶格，多/单轨道杂化，以及显著/可忽略的自旋轨道耦合。此外，我们研究了堆叠配置引起的戏剧性的转变的基本性质的相对移动的双层石墨烯和硅烯。晶格常数、层间距、屈曲高度和总能量基本上取决于相对位移的大小和方向：AA $\rightarrow$ AB $\rightarrow$ AA $^{\prime}$ $\rightarrow$ AA。显然，滑动双层系统在硅烯和石墨烯之间在电子性质方面有很大不同，强烈依赖于屈曲/平面蜂窝晶格，多/单轨道杂化，主导/可观察到的层间跳跃积分，以及显著/可忽略的自旋相互作用。预测结果可以解释最新的实验测量。
2019-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the electronic properties of hydrogen passivated C3N nanoribbons through van der Waals stacking
二维C3 N材料由于其固有的带隙和可调的电子性质，在高性能器件中具有广阔的应用前景。虽然有一些关于通过堆叠或形成纳米取向物来调节C3 N的带隙的报道，但是具有各种边缘结构的双层C3 N纳米带（C3 NNR）的带隙调制仍然远未被很好地理解。在这里，基于广泛的第一性原理计算，我们通过将C3 N切割成氢钝化的C3 NNR并将其堆叠成双层异质结构来证明C3 N的有效带隙工程。结果表明，具有三种边缘结构的扶手椅型（AC）C_3NNR都是半导体，而只有边缘由C和N原子组成的Z字形（ZZ）C_3NNR（ZZ-CN/CN）是半导体.所有半导体C3 NNR的带隙都大于C3 N纳米片的带隙。更有趣的是，具有CN/CN边缘的AC-C3 NNR（AC-CN/CN）具有直接带隙，而ZZ-CN/CN具有间接带隙。与单层C_3NNR相比，双层C_3NNR的带隙可以通过不同的堆积顺序和边缘结构得到很大的调制，从AB ′堆积的ZZ-CN/CN的0.43 eV到AA堆积的AC-CN/CN的0.04 eV。特别地，在AA ′-堆积的双层AC-CN/CN异质结构中观察到直接带隙向间接带隙的转变，在AB-堆积的双层ZZ-CN/CN异质结构中观察到间接带隙向直接带隙的转变。本工作为C3 N的有效带隙工程提供了新的见解，并为其在纳米电子和光电子器件中的应用提供了新的机会。
2020-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Topologically confined states at corrugations of gated bilayer graphene
我们研究了具有一个波纹层的门控双层石墨烯的电子和输运性质，这导致了堆叠的AB/BA边界。当一个栅极电压被施加到一个层，拓扑保护的间隙状态出现在该层，这揭示了作为强大的传输通道沿堆叠边界。随着量子阱尺寸的增加，出现了更局域化的量子阱态。这些有限大小的状态也是导电的沿折叠，但在相反的堆叠边界状态，这是无间隙的，他们提出了一个间隙。我们还研究了双层石墨烯中的周期性波纹;我们的研究结果表明，AB-和BA-堆叠区域之间的这种波纹表现为导电通道，可以很容易地通过它们的形状来识别。
2015-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Screening and plasmons in pure and disordered single- and bilayer black phosphorus
在低能连续近似下，我们研究了无序单层和双层黑磷的集体等离子体激元激发和屏蔽。磷烯的动力学极化率计算使用紧束缚模型，适当占能带结构在较宽的能量范围内。电子-电子相互作用被认为是在随机相位近似。由于不同种类的障碍，如共振散射体和长程无序势的等离子体激元模式的阻尼进行了分析。我们进一步表明，施加垂直于双层磷烯的电场可以用来调整等离子体激元模式的色散。对于足够大的电场，双层BP进入一个拓扑相的特征等离子体光谱，这是在扶手椅方向的缺口。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ground state determination and band gaps of bilayers of graphenylenes and octafunctionalized-biphenylenes
器件制造通常需要可靠导电、可靠半导电或可靠不导电的材料。双层石墨烯（BLG）从超导体转变为半导体取决于它的堆叠，但由于难以控制其堆叠，它不是用于器件制造的可靠材料。使用DFTB+，这项工作表明，石墨烯，net-C和net-W的双层可以可靠地用于器件制造，而不需要知道它们的堆叠细节。石墨烯和net-C的双层对于所有剪切位移都是半导体的，net-W对于所有剪切位移都是导电的，而II型，如BLG，取决于剪切位移是导电的或半导体的。所用方法给出的单层石墨烯的键长、晶胞尺寸和能带色散与先前报道的值一致，它正确地预测了AB堆叠是BLG的基态，并给出了与先前研究一致的层间分离。其他碳同素异形体的键长和晶格常数与先前公布的值一致。\textcolor{blue}{In order to calculate the band structures the bilayer systems,} DFTB+首次用于测定剪切位移下二维碳同素异形体的层间分离。
2019-03-25 cond-mat.mtrl-sci
How Can We Engineer Electronic Transitions Through Twisting and Stacking in TMDC Bilayers and Heterostructures? A First-Principles Approach
本文通过第一性原理DFT系统研究TMDC同质及异质双层的堆叠与扭转效应，揭示其带隙调控规律，为设计下一代电子材料提供策略。
2025-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-dependent magnetic ordering in bilayer ScI$_{2}$
Brainware University（Brainware大学）
本研究通过第一性原理和有限温研究，探讨了不同堆叠构型下双层ScI₂的磁序控制，发现堆叠几何结构对磁序有显著影响，且热稳定性不受明显影响。
2026-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Quenching of low-energy optical absorption in bilayer C$_3$N polytypes
在这项工作中，我们提供了第一性原理描述的电子和光学性质的双层C $_3$ N，具有不同的堆叠图案AB，AB $'$和AA $'$。从准粒子电子能带结构出发，求解Bethe Salpeter方程（BSE），得到了这些双层膜的激子性质。对于所有的堆叠序列，我们看到强的光吸收的能量低于但接近的单层。最相关的，我们预测一个强大的淬火的低能量的光吸收，与可以忽略不计的振荡器强度的低位束缚激子。这是一个独特的现象，不会出现在单层的情况下，也没有在其他常见的同质双层。我们解释这些发现的小带间偶极矩阵元素相关的价导跃迁参与这些激子，并讨论他们在不同的堆叠图案。
2023-02-18 cond-mat.mtrl-sci
A general relation between stacking order and Chern index: a topological map of minimally twisted bilayer graphene
我们推导出描述双层石墨烯的两层的相对移位的堆叠矢量${\bf u}$与陈氏指数之间的一般关系。我们发现$C = ν- \text{sign}\left(|V_{AB}|-|V_{BA}|\right)$，其中$ν$是一个谷指数和$|V_{αβ}|$的堆积势的绝对值，依赖于${\bf u}$和唯一地确定层间相互作用; AA堆积在拓扑字符中没有发挥作用。通过这个表达式，我们表明，虽然理想和松弛的最小扭曲双层石墨烯看起来如此不同，以至于几乎是不同的材料，但它们的陈氏指数图是完全相同的。因此，这种材料的拓扑物理对晶格弛豫具有很强的鲁棒性。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Engineered Switchable Altermagnetism in Topological FeSe bilayer systems
Institute for Quantum Science and Technology, Shanghai University（上海大学量子科学与技术研究院）；School of Materials Science and Engineering, Xiangtan University（湘潭大学材料科学与工程学院）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine（加州大学尔湾分校物理与天文学系）
通过第一性原理计算，预测了双层四方Fe基超导体中的拓扑交变磁相，并揭示了其作为谷极化反常霍尔物理的高度可调平台。
2026-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Stacking change in MoS$_{2}$ bilayers induced by interstitial Mo impurities
我们用理论方法来揭示钼杂质的电子和结构性质之间的MoS $_{2}$双层膜。我们发现，间隙钼杂质能够扭转众所周知的稳定秩序的原始双层，因为最稳定的堆叠形式从AA'（未掺杂）到AB（掺杂）的变化。Mo杂质在不同位置的出现表明它们在能隙中的电子能级分裂，遵循八面体和四面体晶场。能量稳定性与Mo杂质在层间空洞处的可容纳性有关。Mo掺杂剂的其他不太稳定的配置比最稳定堆叠的配置具有更大的层间距离和带隙。我们的研究结果表明，可能的应用，如激子捕获层周围的杂质，和控制双层堆叠的Mo杂质在生长过程中。
2017-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent properties of van der Waals bilayers revealed by computational stacking
本研究利用DFT高通量计算8451个同型双层并结合实验晶体验证，筛选2586个稳定体系，揭示其电子、磁与振动性质及可用于滑电子学的堆叠依赖双稳态。
2023-04-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
General Stacking Theory for Altermagnetism in Bilayer Systems
本文提出双层体系交替磁性的通用堆叠理论（GST），仅依据单层层群判定自旋劈裂，并结合第一性原理验证直接堆叠等新构型。
2024-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
G band Raman double resonance in twisted bilayer graphene: an evidence of band splitting and folding
堆垛层错（偏离Bernal）将破坏多层石墨烯的平移对称性，并在一定程度上改变它们的电子和光学行为，这取决于层间耦合强度。研究了堆叠诱导能带分裂和折叠对扭曲双层石墨烯电子能带结构的影响。基于第一性原理密度泛函理论研究，我们预测石墨烯层的能带折叠效应可能使G带拉曼双共振在可见光激发范围内发生。这样的预测证实了实验与我们的拉曼观察，共振G模式的共振能量强烈依赖于石墨烯层的堆叠几何形状。
2009-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast switching dynamics of the ferroelectric order in stacking-engineered ferroelectrics
最近发现的范德华双层膜的铁电性提供了一个非常规的路线，以提高器件的性能。畴壁的静态和动态特性决定了开关场和开关速度等关键参数。在这里，我们从第一性原理理论上探讨堆叠工程铁电体的纹理属性。采用机器学习势模型，我们提出了大规模的堆叠DW和氮化硼双层膜的莫尔结构的原子模拟的结果。我们预测，稳定的铁电态的开关势垒和面内晶格畸变之间的竞争导致DW宽度为10纳米的顺序。DWs运动降低了两个数量级的单畴的临界铁电切换场，而高畴壁速度允许在皮秒时间尺度上的畴切换。与常规铁电体（或铁磁体）相比的优异性能可以实现超快且省电的非易失性存储器。通过将双层扭曲成堆叠的莫尔结构，铁电体转变成超顺电体，因为DW在超低电场下移动。
2022-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-order effect on spin-orbit torque, spin-Hall magnetoresistance, and magnetic anisotropy in Ni$_{81}$Fe$_{19}$-IrO$_2$ bilayers
5d过渡金属氧化物是一个有趣的平台，可以证明有效的电荷到自旋电流的转换，这是由于强自旋轨道耦合主导的独特电子结构。本文报道了双层Ni $_{81}$ Fe $_{19}$-5 d氧化铱（IrO $_2$）中的自旋轨道矩（SOT）、自旋霍尔磁电阻和磁各向异性的堆垛阶效应。虽然所有IrO $_2$和Pt对照样品都表现出源自有效电荷到自旋电流转换的大阻尼类SOT产生，但IrO $_2$（Pt）-底部样品中的SOT的幅度大于IrO $_2$（Pt）-顶部样品中的SOT。类场SOT具有更显著的堆叠顺序效应，导致IrO $_2$样品中的相反符号与Pt样品中的相同符号形成对比。此外，我们观察到的磁各向异性能量密度和异常霍尔效应的增加，在IrO $_2$（Pt）-底部的样品，这表明增强的界面垂直磁各向异性。我们的研究结果突出了堆叠顺序对Ir氧化物/铁磁体系统的自旋输运和磁输运性质的显著影响，为包括5d过渡金属氧化物的SOT器件的设计提供了有用的信息。
2021-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Corrugation induced stacking solitons with topologically confined states in gapped bilayer graphene
石墨烯作为一种原子厚度的超软薄膜，几乎没有抵抗面外变形的能力，因此，它总是在一定程度上起皱。近年来，人们对单层石墨烯的波纹结构及其对电子性质的影响进行了广泛的研究。然而，在双层石墨烯中的类似实验研究尚未报道。在这里，我们表明，双层石墨烯中的波纹可以产生公度Bernal堆叠域之间的非公度堆叠孤子（域壁）。利用扫描隧道显微镜，我们从微观上研究了在均匀层间电势差下，由波纹诱导的AB和BA双层结构中的堆积孤子的电子结构。在纳米尺度下观察到拓扑无带隙边缘态和准局域带隙类量子阱态。沿堆叠孤子的拓扑边缘态的原子分辨率映射揭示了它们之间存在谷间散射，这可以解释最近的实验中，沿带隙石墨烯双层畴壁的电导小于量子化值4e2 h。
2016-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic in-plane lattice thermal conductivity in bilayer ReS2
Materials Research Centre, Indian Institute of Science（印度科学学院材料研究中心）
本研究采用第一性原理密度泛函理论探究AA、AB堆叠双层ReS₂的面内晶格热输运特性，揭示了堆叠序对各向异性热导率、声子行为的调控规律，为器件热性能优化提供新方向。
2025-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Unrevealing the structure and properties of {$α$}-sheet-based bilayer borophenes
本文研究具有层间共价键的α-sheet双层硼烯，比较AA、AB和AB'堆叠的稳定性与导电性，并首次报道高稳定、各向异性导电的AB堆叠结构。
2024-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking effects on magnetic, vibrational, and optical properties of CrSBr bilayers
本文通过第一性原理与Monte Carlo模拟研究CrSBr双层四种堆叠结构，发现堆叠方式显著影响热导率与各向异性，而可见光照射可诱导反铁磁向铁磁转变，从而为调控其热、磁和光学性质提供新途径。
2025-02-06 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Many-body benchmarking of DFT local-registry energetics in bilayer InSe
The Anthony J. Leggett Institute for Condensed Matter Theory, Department of Physics, University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校物理系安瑟尼·J·雷格特凝聚态理论研究所）；Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室纳米材料科学中心）；Applied Physics Program, Northwestern University（西北大学应用物理项目）；Department of Physics and Astronomy, Northwestern University（西北大学物理与天文学系）；Computational Science Division, Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室计算科学部）
通过扩散量子蒙特卡洛方法，发现DFT严重低估了双层InSe中不同堆叠的能量差异，表明局部堆叠能量不仅取决于界面原子构型，还依赖于完整的堆叠序及其多体电子响应。
2026-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Stacking tunable interlayer magnetism in bilayer CrI3
二维层间物理性质的多样性主要在于类共价准键，这种准键在电子结构上很重要，但在能量学上却很弱。这种特性导致能量上相当但在电子结构（例如磁性）方面可能显著不同的各种堆叠顺序。受最近几个实验的启发，我们进行了第一性原理计算的CrI 3双层膜层间的反铁磁耦合。我们发现，反铁磁耦合的结果，从一个新的堆叠顺序与C2/m空间群对称性，而不是像以前认为的石墨烯类与R3。此外，我们证明了CrI 3双层中的层内和层间耦合由两种不同的机制控制，即铁磁超交换和直接交换相互作用，这在很大程度上是解耦的，因为它们在强相互作用极限和弱相互作用极限处的强度存在显着差异。这使得弱得多的层间磁耦合可以更可行地仅通过堆叠顺序来调谐。鉴于层间磁性能可以通过改变具有不同堆叠顺序的晶体结构来改变，我们的工作开辟了一种通过二维分层材料中堆叠顺序的自由度来调节层间磁性能的新范式。
2019-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport Properties of Quasi-Free Standing Epitaxial Graphene Bilayer on SiC: Evidence for Bernal Stacking
我们研究了SiC上的准独立外延石墨烯双层的磁输运性质，该石墨烯双层是通过在Ar中的大气压石墨化，然后通过H $_2$插层而生长的。在电荷中性点的纵向电阻表现出绝缘行为，它遵循的温度依赖性与可变范围跳跃运输在带隙状态一致。在垂直磁场中，我们观察到了填充因子为4倍（$ν$）的量子霍尔态（QHS），以及在$ν=0$和$ν=6$的破谷对称性QHS.这些结果明确地表明，在SiC的Si面上生长的准自立式石墨烯双层表现出Bernal堆叠。
2011-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
