The Nature of Interlayer Binding and Stacking of $sp$-$sp^{2}$ Hybridized Carbon Layers: A Quantum Monte Carlo Study
$α$ -石墨炔是蜂窝晶格中的$sp$ - $sp^2$杂化碳原子的二维片。虽然几何结构类似于石墨烯的几何结构，但杂化的三键产生了与石墨烯不同的电子结构。类似于石墨烯，$α$ -石墨炔可以堆叠在具有两种稳定构型的双层中，但是不同的堆叠具有非常不同的电子结构：一种被预测为具有无带隙抛物线带，另一种具有可调带隙，这对于应用是有吸引力的。为了实现应用程序，了解哪种堆叠更稳定至关重要。这是难以建模的，因为稳定性是弱层间范德华相互作用的结果，其不能很好地被密度泛函理论（DFT）捕获。我们已经使用量子蒙特卡罗模拟，准确地包括范德华相互作用，计算双层石墨炔的层间结合能，并确定其最稳定的堆叠模式。我们的研究结果表明，层间结合的$sp$ -和$sp^{2}$ -键合碳网络显着低估了Kohn-Sham DFT方法，即使与交换相关势校正，包括在一些近似，范德华相互作用。最后，我们的量子Monte Carlo计算表明，层间结合能之间的两个堆叠模式的差异仅为0.9（4）meV/原子。由此我们得出结论，双层$α$ -石墨炔的两种稳定堆叠模式几乎彼此简并，并且两者在室温下将以大约相同的概率发生，除非存在优选一种堆叠超过另一种堆叠的合成路径。
2017-08-02 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
Layer Dependence of Stacking Order in Nonencapsulated Few-layer CrI3
原子级薄铁磁CrI 3的长程磁序引起了新的有趣的物理和应用前景。二维CrI 3铁磁性材料的物理性质受层间距和层排列顺序的影响较大，而层间距和层排列顺序对静水压力和外界环境的影响较为敏感。然而，在低温下的堆积顺序仍然存在争议。在这里，我们研究了层间耦合和堆叠顺序的非封装2-5层和散装CrI 3在10 K的拉曼光谱，证明了菱面体堆叠在反铁磁性和铁磁性CrI 3。声子对称性引起的Ag和Eg模式的相反螺旋度依赖性进一步验证了菱面体堆叠。在60 K以下观察到由于自旋-声子耦合引起的反常温度依赖行为。我们的工作提供了深入了解层间耦合和二维铁磁材料的堆叠顺序。
2019-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Polytypism and Unexpected Strong Interlayer Coupling of two-Dimensional Layered ReS2
各向异性二维范德瓦尔斯层状材料比各向同性二维材料多了一个维度来调节材料的性质，具有重要的科学意义和潜在的应用前景。层间vdW耦合通过改变堆叠顺序来确定2D多层材料的性质。作为一种重要的代表性二维各向异性材料，多层ReS 2材料被认为是无规堆叠的，层间没有耦合。本文通过超低频和高频拉曼光谱、光致发光光谱和第一性原理密度泛函理论计算，证明了N层（NL，N>1）ReS 2的两种稳定的堆垛阶（aa和a-b）。在aa-堆叠的NL-ReS 2中观察到两种层间剪切模式，而在a-b-堆叠的NL-ReS 2中仅出现一种层间剪切模式，这表明aa-和a-b-堆叠的NL-ReS 2分别具有各向异性和各向同性堆叠顺序。层间剪切和呼吸模式的频率揭示了aa-和a-b-NL-ReS 2中出乎意料的强层间耦合，其力常数是多层MoS 2的55-90%。在多层ReS 2中观察到的强层间耦合和多型性激发了未来对其他二维各向异性材料的结构，电子和光学性质的研究。
2015-12-30 cond-mat.mtrl-sci
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 Polymorphism of PtSe$_{2}$: Its Implication to Layer-dependent Metal-insulator Transitions
本研究通过DMC与DFT计算发现少层PtSe$_2$存在显著堆叠多态性，其与硒空位共同影响层数依赖的金属-绝缘体转变，揭示了层间杂化与范德华作用对TMD性质的关键影响。
2024-08-19 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
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
Interlayer bond polarizability model for stacking-dependent low-frequency Raman scattering in layered materials
二维（2D）层状材料由于其迷人的和技术相关的性质而被广泛研究。它们的功能通常可以通过层间堆叠图案来定制。低频（LF）拉曼光谱提供了一种快速，非破坏性和廉价的光学堆叠表征技术，因为LF层间振动模式的强度是敏感的堆叠的细节。一个简单的和广义的层间键极化率模型，提出了解释和预测LF拉曼强度如何依赖于复杂的堆叠序列的任何厚度在一个广泛的阵列的二维材料，包括石墨烯，MoS 2，MoSe 2，NbSe 2，Bi 2Se 3，GaSe，h-BN等。此外，提出了一个通用的策略来统一这些二维材料的堆叠命名。该模型揭示了低频拉曼响应对堆垛层的基本机制，为堆垛层识别提供了一般性的规律。
2017-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Stacking-Mediated Diffusion of Ruthenium Nanoclusters in Graphite
金属原子掺杂剂的扩散、渗透和嵌入是工程和纳米技术中各种石墨应用的重要问题。我们已经进行了系统的第一性原理计算的行为钌纳米团簇的石墨烯单层和插入到双层。我们的计算结果表明，在一个足够高的密度的单个Ru原子的mentials，插入的原子可以剪切周围的晶格AA堆叠配置，这种效果减弱与集群的大小。此外，层间堆叠配置，反过来，有一个显着的影响集群扩散。因此，我们发现不同的趋势扩散作为集群大小和层间堆叠的函数。对于单层石墨烯和AA石墨烯双层，小簇的形成通常降低扩散势垒，而对于优选的AB堆叠配置发现相反的行为。这些结果表明，局部杂质浓度和层间错位的条件能够调节金属杂质在石墨中的扩散率。
2022-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Stacking enabled strong coupling of atomic motion to interlayer excitons in van der Waals heterojunction photodiodes
通过对WSe $_2$ /MoSe $_2$异质结光电二极管的光电流测量，揭示了原子运动与层间激子的叠加诱导强耦合.强耦合表现为明显的周期性边带的光电流光谱中的频率窗口接近层间激子共振。的边带，重复在大片的层间激子光电流谱，发生在能量增量直接对应于一个突出的异质结的振动模式。这种周期性的图案，连同层间光电导振荡，生动地展示了非常强的激子-声子耦合的出现-及其对层间激发的影响-在堆叠工程范德华异质结构器件。我们的研究结果建立光电流光谱作为一个强大的工具，询问层间激子的振动耦合，并提出了一个新兴的战略，以控制振动物理在固态。
2020-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling interlayer excitons in MoS2 layers grown by chemical vapor deposition
将MoS $_2$单层组合以形成多层允许获得新的功能。在这项工作中，我们研究的堆叠顺序和层间耦合的价态在MoS $_2$同质双层样品的化学气相沉积（CVD）生长和人工堆叠的CVD单层双层之间的相关性。我们表明，空穴离域的双层是允许在2 H堆叠，并在较强的层间激子吸收的结果，也在一个更大的A-B激子分离相比，3R双层，其中空穴和电子都被限制在各个层。比较2 H和3R反射率光谱允许提取约$t_\perp=49$ meV的层间耦合能量。获得非常相似的结果为生长和人工堆叠的双层是有希望的组装大面积范德华结构与CVD材料，使用层间激子吸收和A-B激子分离作为层间耦合的指标。除了DFT计算，包括激子效应确认签名的有效层间耦合2 H堆叠与我们的实验一致。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Layer-Stacking on the Electronic Structure of Graphene Nanoribbons
采用包含层间范德华相互作用的\textit{ab initio}密度泛函理论（DFT）研究了石墨烯纳米带（GNR）的电子结构随堆叠层数的变化.多层扶手椅型GNRs（AGNRs），类似于单层AGNRs，根据其宽度表现出三类带隙。在锯齿形GNRs（ZGNRs）中，由层间相互作用引起的几何弛豫在决定磁极化和能带结构方面起着至关重要的作用。与铁磁层间耦合相比，反铁磁层间耦合更加稳定。具有AF层内和AF层间耦合的ZGNR具有有限的带隙，而具有FM层内和AF层间耦合的ZGNR不具有带隙。双层ZGNR的基态是非磁性的，具有小但有限的带隙。与单层ZGNRs相比，多层ZGNRs中的磁有序不太稳定。双层GNR的准粒子GW校正小于单层GNR，因为双层GNR中的库仑效应比单层GNR中的库仑效应小。
2011-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Influence of stacking, coordination, and surface chemistry on Al intercalation in V$_2$CT$_2$ and Ti$_3$C$_2$T$_2$ MXenes for Al-ion batteries
School of Physics, University College Dublin（都柏林大学三一学院物理系）；Centre for Quantum Engineering, Science, and Technology, University College Dublin（都柏林大学量子工程科学与技术中心）
研究通过密度泛函理论分析MXenes堆叠、配位和表面化学对Al离子电池中Al插层的影响，发现O终止层具有优异稳定性及高比容量，而F终止层则不稳定且容量低。
2026-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Photoexcitation-induced Stacking Transition Assisted by Intralayer Reconstruction in Charge-Density-Wave Materials
本研究揭示激光激发通过诱导层内重构，在1T-TaS2中实现层间堆叠顺序转变，提供了一种区别于热诱导的新相变路径，为飞秒尺度调控电荷密度波相和电子性质开辟了新途径。
2025-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Stacking and Registry Effects in Layered Materials: The Case of Hexagonal Boron Nitride
采用van der Waals修正的密度泛函理论方法研究了六方氮化硼（h-BN）的层间滑移能谱.结果表明，范德华力的主要作用是将层间固定在一个固定的距离上，而静电力则决定了最佳的堆积模式和层间滑动能。一个几乎自由滑动的路径被确定，沿着该路径获得~0.6 eV的带隙调制。我们提出了一个简单的几何模型，量化层之间的注册表匹配，并捕捉波纹h-BN层间能量景观的本质。这种现象学模型的简单性为复杂的层状结构（如碳和氮化硼纳米管）的建模开辟了道路。
2010-02-08 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 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
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
Interstitially bridged van der Waals interface enabling stacking-fault-free, layer-by-layer epitaxy
本文提出在逐层外延MoS2时引入层间Mo间隙原子作为桥连和成核中心，实现无堆垛层错、对位稳定且层间耦合增强的六方双层单晶。
2025-07-22 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
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
Stacking-Dependent Electronic Properties in GaSe/GaTe Heterobilayers: A First-Principles Study
该研究通过第一性原理计算五种堆叠构型的GaSe/GaTe异质双层，揭示层间配准调控轨道杂化，形成II型能带排列，为纳米电子器件设计提供原子级指导。
2025-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Stacking, Strain, & Twist in 2D Materials Quantified by 3D Electron Diffraction
二维（2D）材料的领域已经扩展到多层系统，其中电子，光学和机械性能随着堆叠顺序，厚度，扭曲和层间距而变化-通常是戏剧性的[1-5]。对于过渡金属二硫属化物（TMD），单个范德华层内的键配位改变了面外对称性，这可能导致金属-绝缘体转变[1，6]或出现量子行为[7]。辨别这些结构序参量往往是困难的，使用真实空间的测量，然而，我们显示2D材料具有独特的，明显的三维（3D）结构在倒易空间描述的近无限振荡布拉格棒。结合电子衍射和样品倾斜，我们在所有三个维度上探测布拉格棒，以确定几种2D材料（包括TMD（MoS 2，TaSe 2，TaS 2）和多层石墨烯）的亚埃精度的多层结构。我们演示了定量测定的关键结构参数，如表面粗糙度，层间和层内间距，堆叠顺序，和层间扭曲使用一个基本的透射电子显微镜（TEM）。我们准确地表征了多层石墨烯（1-，2-，6-，12-层）的完整层间堆叠顺序以及MoS 2的层内结构，并提取了3.07 +/- 0.11埃的硫族元素-硫族元素层间距。此外，我们展示了多层菱面体石墨烯的快速识别。
2019-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-Dependent Interlayer Coupling and Semiconductor-to-Semimetal Crossover in Arsenene Multilayers
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）；Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Research Center for Technology Commercialization, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)（韩国科学技术信息研究院）
通过扩散量子蒙特卡洛和密度泛函理论计算，发现砷烯多层膜中层间耦合随厚度变化，导致从半导体到半金属的转变，并预测了堆叠序列的厚度驱动转变。
2026-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Stacking up electron-rich and electron-deficient monolayers to achieve extraordinary mid- to far-infrared excitonic absorption: Interlayer excitons in the C3B/C3N bilayer
本研究通过高精度多体微扰理论预测，富电子C3N与缺电子C3B构成的二维II型范德华异质结可产生高亮度、大结合能的低能层间激子，为中远红外/太赫兹波段的室温应用提供理想材料候选。
2022-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Charge density wave and superconductivity modulated by c-axis stacking in the TaSe2 polytypes
University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Australian Nuclear Science and Technology Organization（澳大利亚核科学和技术组织）
TaSe2多型体中，c轴堆叠调控电荷密度波与超导性，通过不同堆叠方式影响层间耦合和电子结构。
2026-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced commensurate stacking of graphene on boron nitride
将原子级薄的范德华材料结合到异质结构中为设计电子器件的创建提供了强大的途径。相邻层之间的相互作用强度，最容易通过它们的层间分离控制，可以对这些复合材料的电子性质具有显着的影响。在这里，我们展示了前所未有的控制层间相互作用，通过局部修改石墨烯和氮化硼之间的层间分离，我们通过施加压力与扫描隧道显微镜尖端实现。对于氮化硼上的对齐或接近对齐的石墨烯的特殊情况，石墨烯晶格可以局部拉伸和压缩以补偿两种材料之间的轻微晶格失配。我们发现，修改层间分离直接调谐的晶格应变，并诱导相称的尖端下方的堆叠。我们的研究结果激励未来的研究定制的范德华异质结构的电子特性，通过控制整个设备的层间分离，使用静水压力。
2017-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Modulation of Electronic and Optical Properties in GaN Bilayers by Interlayer Sliding
本研究基于第一性原理计算，系统分析了GaN双层结构在层间滑移过程中的电子能带与光吸收谱的动态演化，为纳米光电器件的性质调控提供了重要见解。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching 2D Magnetic States via Pressure Tuning of Layer Stacking
二维范德瓦尔斯（2D vdW）晶体的物理性质敏感地依赖于层间耦合，而层间耦合与层间排列和层间距密切相关。例如，简单地改变石墨烯层之间的扭转角可以诱导各种相关的电子相，其可以通过施加流体静压以减小层间间距来以连续方式进一步控制。在最近发现的2D磁体中，理论表明层间交换耦合强烈地依赖于层分离，而堆叠布置甚至可以改变磁交换的符号，从而大幅修改基态。在这里，我们证明了压力调谐的磁秩序在2D磁铁CrI3。我们使用隧道和扫描磁圆二色显微镜测量探测的磁性状态。我们发现，层间磁耦合可以增加一倍以上的静水压力。在双层CrI3中，压力引起从层状反铁磁相到铁磁相的转变。在三层CrI3中，压力可以产生三相共存的畴，一个铁磁性和两个不同的反铁磁性。观察到的磁序变化可以用堆叠排列的变化来解释。堆叠顺序和磁性之间的这种耦合为设计者的磁性相和功能提供了充足的机会。
2019-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene-hBN interlayer interactions from quantum Monte Carlo
本研究针对石墨烯与hBN层间相互作用问题，采用QMC方法生成堆垛构型能量数据并拟合ILP模型，提供了更可靠的势函数，实现了异质结构特性高精度预测并开放势函数用于复杂系统模拟。
2025-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-dependent Electronic and Topological Properties in van der Waals Antiferromagnet MnBi$_2$Te$_4$ Films
结合第一性原理与紧束缚模型，研究了MnBi$_2$Te$_4$中堆叠方式对电子与拓扑性质的影响，发现层间滑动可诱导QAH绝缘体与平庸绝缘体间的拓扑相变，并提出了区分堆叠构型的光学方案。
2025-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous interlayer compression in commensurately stacked van der Waals heterostructures
对层状二维材料，特别是过渡金属二硫属化物的堆叠异质结构的兴趣，导致需要更好地理解堆叠引起的结构和电子变化。在这里，我们调查的理想化的异质结构的影响，与周期性相称的堆叠，对结构，电子和振动特性，当相比，对应的散装过渡金属dichalcogenide。我们发现，在异质结构与不同的硫属物种有一个很强的压缩层间间距，相比，散装化合物。异质结构的这种压缩是由层之间的感应极化相互作用的强度增加引起的，而不是完全的电荷转移。我们认为，这种效果是真实的，而不是由于强加的可兼容性，并应在异质结结合不同的硫族元素观察。有趣的是，我们发现钛基二硫族化合物的无公度堆叠导致电荷密度波声子模式的稳定，这是不稳定的1 T相在低温下。混合的Ti-和Zr-异质结构仍然是不稳定的，但具有电荷密度波或铁电不稳定性。
2020-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Engineered Thermal Transport and Phonon Filtering in Rhenium Disulfide
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Nevada, Reno（内华达大学雷诺分校）
通过堆叠工程化调控ReS2的堆叠顺序和层间耦合，实现跨平面热传输的调控，为二维电子器件的热管理提供新方法。
2026-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Nonvolatile optical control of interlayer stacking order in 1T-TaS2
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）；School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院）；Department of Applied Physics, Kyung Hee University（庆熙大学应用物理系）
通过非易失性光学控制，研究揭示了1T-TaS2中层间堆叠顺序的超快转变机制及相干调控方法。
2024-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between Interlayer Shift and Twist: Twisted van der Waals Nanowires Driven by Rotational Twinning
Yonsei University（延世大学）；Chonnam National University（全南国立大学）；Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术院）
本研究揭示了vdW晶体中由旋转孪晶驱动的自发扭转机制，通过实验和理论证实扭转源于层间堆叠与应变代价的竞争，为扭转工程化vdW材料提供了设计原则。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Interlayer Stacking on the Electronic Properties of 1$T$-TaS$_2$
Paul Scherrer Institute（保罗谢尔研究所）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；University of Geneva（日内瓦大学）；EPF Lausanne（洛桑联邦理工学院）；University of Fribourg（弗里堡大学）
本文研究了1$T$-TaS$_2$中层间堆叠对电子性质的影响，通过计算和模拟揭示了随机堆叠对电子结构的调控作用。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metastability and topology in the magnetic topological insulator MnBi$_{2}$Te$_{4}$
本研究通过密度泛函理论结合多体扩散蒙特卡罗方法，发现MnBi2Te4中堆垛层错引起的层间距变化可导致拓扑相变，并产生近无能隙表面态，为解释其表面态之谜提供了新视角。
2023-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Sliding-mediated ferroelectric phase transition in CuInP2S6 under pressure
本文通过实验与理论结合，揭示了CuInP2S6在静水压力下由层间滑动介导从单斜相到三方相的铁电相变，其中Cu离子作为枢轴调节层间相互作用，为调控范德华层状晶体长程有序提供了新途径。
2024-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Water Regulates the Bio-nano Interface of a \b{eta}-sheet Protein stacking on Graphene
利用分子动力学模拟，我们研究了一个集成的生物纳米界面组成的\b{eta}-折叠蛋白质堆叠在石墨烯上。我们发现模型蛋白质在石墨烯上的堆积组装可以通过水分子来控制。填充在生物纳米界面间隙中的层间水可抑制蛋白质表面基团的分子振动，从而削弱蛋白质的CH_（12）。π相互作用驱动蛋白质和石墨烯的吸引力。由于水和蛋白质表面的相互作用，蛋白质在石墨烯上的相对运动会使层间水的分子间耦合松弛。这种作用降低了层间水对蛋白质在石墨烯上组装的阻碍作用，使蛋白质在石墨烯上处于合适的吸附状态，形成了较深的自由能陷阱。由此可见，蛋白质与石墨烯之间的相互作用、蛋白质与水的耦合以及石墨烯与水的相互作用都参与了水分子在生物-纳米界面内行为的调控，从而控制了层间水对蛋白质在疏水石墨烯上组装的阻碍作用。这些结果提供了一个深入了解蛋白质吸附到石墨烯表面在水中的基本机制。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Stacking-Directed Polarization and Excitonic Engineering in MoS$_2$/MoSe$_2$ van der Waals Heterostructures
Institute of Physics, University of Rostock（罗斯托克大学物理研究所）
利用GW+BSE多体微扰理论，研究了MoS$_2$/MoSe$_2$异质结构中依赖堆叠的极化和激子响应，揭示了原子配准与多体相互作用的微观联系，为滑移铁电和可编程光电子功能提供了平台。
2026-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-Controlled Magnetic Exchange and Magnetoelectric Coupling in Bilayer CrI$_2$
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
Hydration-Controlled Layer Stacking in (NH$_3$)$_2$Cu$_5$(SeO$_3$)$_2$(OH)$_6$(H$_2$O)$_{2+x}$ ($x$ = 0, 1, and 3)
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；ELDICO Scientific AG（ELDICO科学有限公司）
本文合成了三种水合层状亚硒酸铜，发现水合程度可调控其层间距与堆叠序列，该材料可用于水响应材料及低维磁耦合研究，也可作为合成Cu$_2$OSeO$_3$的可调前驱体。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric response to interlayer shifting and rotations in trilayer hexagonal Boron Nitride
从由不同原子组成的单层，我们可以通过方便地堆叠多层来构建具有自发垂直极化的结构。我们利用第一性原理方法和基于现代极化理论，研究了由三层六方氮化硼（h-BN）在所有可能的堆叠中组成的系统。我们得到的每一个配置如何层之间的电荷转移，以及它如何影响系统的极化。此外，我们研究了一个系统的三个层，其中一个旋转，我们发现，不仅没有增加的幅度相比，双层的偏振，但也取决于初始堆叠和旋转层，我们可以创建各种马赛克状的偏振安排，这是由区域组成的三角形或六边形对称。
2022-11-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Controlling the 2D magnetism of CrBr$_3$ by van der Waals stacking engineering
本研究针对二维磁体堆叠序与磁有序关联观测及可控制备难题，通过热辅助应变工程调控CrBr$_3$层间堆叠，实现多磁有序基态并揭示其与堆叠序的关联，为自旋电子器件应用提供新途径。
2023-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant enhancement of interlayer exchange in an ultrathin 2D magnet
随着单层CrI3的分离，出现了一股新的二维范德华磁性材料的浪潮，其在范德华异质结构中的结合为自旋电子学、邻近磁性和量子自旋液体提供了一个新的平台。在这个新兴领域的一个主要问题是如何剥离晶体的几层限制影响他们的磁性。对CrI 3的研究表明，CrI 3剥离膜具有不同的磁性基态，但其起源尚不清楚。在这里，我们使用电子隧穿通过几层晶体的层状反铁磁绝缘体CrCl 3探测其磁序，发现一个10倍的增强层间交换相比，散装晶体。此外，温度和偏振相关的拉曼光谱表明，大块晶体的晶体学相变不发生在剥离膜。这导致不同的低温堆积顺序，我们假设，增加层间交换。我们的研究提供了新的见解之间的连接堆叠顺序和层间相互作用的新型二维磁体，这可能是相关的堆垛层错和机械变形与其他更奇特的层状磁体，如RuCl 3的磁基态。
2019-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Magnetic Coupling in FePS$_{3}$ and NiPS$_{3}$ Stacked Bilayers
本研究基于密度泛函分析和解析模型，探讨了FePS$_{3}$和NiPS$_{3}$堆叠双层中层间磁耦合机制，发现层间铁磁或反铁磁构型取决于堆叠类型与金属种类，并利用Ising-Hamiltonian和紧束缚模型阐明了其超交换机制。
2024-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly Conductive 3D Nano-Carbon: Stacked Multilayer Graphene System with Interlayer Decoupling
研究了具有完全层间解耦的三维纳米碳堆叠多层石墨烯（s-MLG）体系的导电和击穿行为。通过转移和堆叠大面积CVD生长的石墨烯单层，然后进行线图案化和等离子体蚀刻来制备s-MLG。拉曼光谱用于确认层数。D-带峰指示样品中的低缺陷水平。进行电流应力诱导的掺杂以使电荷中性狄拉克点移位并降低石墨烯/金属接触电阻，从而改善整体导电性。击穿实验表明，s-MLG的载流能力比单层石墨烯有很大提高。
2011-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer electronic hybridization leads to exceptional thickness-dependent vibrational properties in few-layer black phosphorus
将二维（2D）材料堆叠成多层或异质结构，称为范德华（vdW）外延，是根据需求调整其特性的基本自由度。少层黑磷（FLBP）是一种具有高潜力的纳米和光电子应用材料，似乎具有比石墨烯和其他2D系统更强的层间耦合。事实上，这些耦合引起了人们的疑问，FLBP的堆叠是否只能由VDW相互作用来控制，这对外延和性能改进至关重要。在这里，我们进行的FLBP，直接反映其层间耦合的振动特性的理论研究，通过讨论六个拉曼可观察的声子，包括三个光学，呼吸，和两个剪切模式。随着样品厚度的增加，我们发现每个光学模式的频率的异常红移，但扶手椅剪切模式的蓝移。我们的计算还显示分裂的声子分支，由于异常的表面现象，和强的声子-声子耦合。通过计算单轴应力效应，原子间的力常数，和电子密度，我们提供了一个令人信服的证明，这些属性是强大的和高度定向层间相互作用的结果所产生的电子杂交的孤电子对FLBP，而不是从VDW相互作用。这种特殊的层间耦合机制控制BP层的堆叠稳定性，从而打开了一个新的途径，超越了VDW外延理解的二维异质结构的设计。
2015-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Delving into the anisotropic interlayer exchange in bilayer CrI$_3$
本文结合密度泛函理论与哈密顿量建模，以 μeV 精度计算双层 CrI$_3$ 的层间 DMI 和 Kitaev 相互作用，揭示其堆叠依赖性及碘原子介导 DMI 的高效机制，为二维半导体磁性双层中的手性自旋调控提供新途径。
2023-05-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Structural Properties of Double-Walled Carbon Nanotubes driven by Mechanical Interlayer Coupling
基于最新一代的透射电子显微镜，提出了双壁碳纳米管（DWNT）的结构识别方法，使基于大量纳米物体的统计分析成为可能。这种方法揭示了DWNTs的内管和外管不是随机取向的，这表明两个同心壁之间存在机械耦合。与原子尺度modelisations的支持下，我们把它归因于存在的无公度域的结构取决于两个管的直径和螺旋度，以及内管试图实现一个本地堆叠方向，以减少应变效应。
2017-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical criticality of spin-shear coupling in van der Waals antiferromagnets
大量电子、自旋和晶格自由度之间的相互作用构成了量子材料复杂相图的基础。范德华（vdW）异质结中的层堆叠是奇异的电子和磁性的原因，这激发了二维磁性的堆叠控制。除了堆叠顺序和层间磁性之间的相互作用，我们发现了一个自旋剪切耦合机制，其中一个微妙的剪切的原子层可以有一个深刻的影响层内的磁性顺序在一个家庭的VDW反铁磁体。使用时间分辨的X射线衍射和光学线性二向色性测量，层间剪切被确定为与磁序耦合的主要结构自由度。在相同的临界磁有序温度下，光激发下剪切有序和磁有序的恢复时间都是发散的。含时的金-朗道理论表明，这种并发的临界慢化产生于层间剪切的线性耦合的磁序，这是由破碎的镜像对称性内在的单斜堆积。我们的研究结果突出了层间剪切的重要性，在超快控制磁序通过自旋-机械耦合。
2022-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stacking Order Driven Optical Properties and Carrier Dynamics in ReS2
两个不同的堆叠顺序ReS 2确定没有歧义和振动，光学性质和载流子动力学的影响进行了研究。与原子分辨率扫描透射电子显微镜（STEM），两个堆叠顺序被确定为AA堆叠与跨层的位移可以忽略不计，和AB堆叠与约一个单元格沿a轴的位移。第一性原理计算证实，这两个堆叠顺序对应于两个本地的能量最小值。拉曼光谱告知模式I和III的一致差异，AA堆叠约为13 cm-1，AB堆叠约为20 cm-1，这是确定ReS 2中堆叠顺序的简单工具。偏振光致发光（PL）显示，AB堆叠具有蓝移的PL峰位，和更宽的峰宽度，相比AA堆叠，表明更强的层间相互作用。飞秒泵浦探测光谱测量的瞬态透射表明，在AB堆叠中激子动力学更各向异性，其中当探测偏振垂直于b轴对齐时，与Exc. III模式相关的激发态吸收消失。我们的研究结果强调了ReS 2的堆叠顺序驱动的光学特性和载流子动力学，调解了文献中许多看似矛盾的结果，并开辟了一个机会，通过操纵堆叠顺序来设计具有新功能的电子器件。
2020-01-21 cond-mat.mtrl-sci
