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随着时间的不断推进，南京大学即将在14天之后，迎来自己的120周年校庆。风雨两甲子，南京大学也在历久弥新。值此盛事来临，南大的科研工作者也希望通过自己的方式，来为校庆添姿增彩，这不，上Nature“打卡”来了。
继中国科学技术大学之前的“三黄蛋”，山东大学的“双黄蛋”之后，如今一篇Nature似乎都不足以表达祝贺了，行，南大的教师说，那就两篇齐发吧！
还等什么，一起去膜拜一下吧！
1. Nature：蓝宝石上双层二硫化钼的均匀形核和外延
二维过渡金属二卤族化合物(TMDs)，是硅电子以外的领域的研究热点。与单分子膜相比，双层TMDs具有良好的静电控制、更小的带隙和更高的迁移率，有望改善晶体管的能量延迟产物。然而，尽管单层TMDs的生长取得了进展，但多层膜的控制外延生长，仍然是一个挑战。
在此，来自东南大学的马亮&王金兰和南京大学的李涛涛&王欣然等研究者，报道了双层二硫化钼(MoS2)在c-面蓝宝石上的均匀成核(>99%)。相关论文以题为“Uniform nucleation and epitaxy of bilayer molybdenum disulfide on sapphire”于2022年05月04日发表在Nature上。
特别的是，研究者设计了c-面蓝宝石上的原子平台高度，以实现边缘成核机制和MoS2域合并成连续的厘米尺度薄膜。基于双层MoS2通道的场效应晶体管(FET)器件，在迁移率(高达122.6 cm2 V−1 s−1)和变异性方面，比基于单层膜的FET器件有了显著的改善。此外，短通道FETs的通态电流为1.27 mA μm-1，超过了高性能FETs的2028路线图目标。
图1. c-面蓝宝石上单层与双层MoS2生长的热力学分析
图2. c-面蓝宝石上双分子层MoS2的阶跃边形核
图3. 双层MoS2结构域和连续膜的均匀生长
图4. 双层MoS2与c-面蓝宝石的外延关系
图5. 双层MoS2的层间叠加
图6. 双层MoS2的场效应晶体管性能
综上所述，研究者首次通过边缘形核和外延在蓝宝石衬底上，生长出可扩展、高度定向、均匀的双层MoS2薄膜。研究者展示了在单层MoS2上令人瞩目的晶体管性能，包括改进的移动性，变化和TMD FETs创纪录的Ion。该工作，为TMD生长中精确层控制提供了一种通用策略。研究者预测，双层MoS2是一种更具竞争力的通道材料，可以提高晶体管驱动电流，同时降低3D垂直叠加的复杂性，从而实现晶体管路线图的末端技术。
文献信息
Liu, L., Li, T., Ma, L. et al. Uniform nucleation and epitaxy of bilayer molybdenum disulfide on sapphire. Nature 605, 69–75 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04523-5
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04523-5
2. Nature：扭曲双层石墨烯中手性和慢速等离子体激元的观察
Moiré超晶格，已经导致了对奇异涌现电子特性的观测，如在小旋转角扭曲双层石墨烯(tBLG)中的超导性和强相关态。最近，这些发现激发了人们在moiré等离子体中寻找新特性。虽然近场纳米成像技术研究了等离子体在tBLG基平面中的传播，但这些等离子体的一般电磁特性和性质仍不清楚。
在此，来自电子科技大学的李雪松、美国明尼苏达学的Tony Low以及南京大学的施毅&王肖沐等研究者，报告了在一个高度有序的moiré超晶格的宏观tBLG中直接观察到两个新的等离子体模。相关论文以题为“Observation of chiral and slow plasmons in twisted bilayer graphene”于2022年05月04日发表在Nature上。
研究者利用tBLG的螺旋结构纳米带，识别了由于光泵浦下电子气体的未补偿Berry通量，而产生的手性等离子体激元的特征。这些手性等离子体激元的显著特征表现为对光抽运强度和电子填充的依赖，以及与最大Berry通量光谱窗口相一致的明显共振分裂和法拉第旋转。此外，研究者还发现了0.4电子伏特左右的慢等离子体模式，这源于晶格弛豫AB-畴内嵌套子带之间的带间跃迁。这种模式可能在中波红外光谱窗口内，打开强光物质相互作用的机会。该研究结果揭示了小角度tBLG新的电磁动力学特性，证明了它是一个独特的量子光学平台。
图1. 具有高度有序moiré超晶格的扭曲双层石墨烯
图2. tBLG中的手性等离子体模式
图3. tBLG中CBPs的Berry通量依赖性
图4. CBPs的无磁场法拉第效应
图5. tBLG中的慢等离子体模式
综上所述，慢等离子体模式的发现，将为新型红外器件，在这一备受追捧的光谱窗口中利用等离子体，提供了一种新途径。进一步，一个超越现象学理论的微观模型与纳米成像结合，可能会加深目前的理解，并有助于探索tBLG等离子体的其他纯粹的内在属性。
文献信息
Huang, T., Tu, X., Shen, C. et al. Observation of chiral and slow plasmons in twisted bilayer graphene. Nature 605, 63–68 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04520-8
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04520-8
不看不知道，一看吓一跳，这两篇Nature竟然同是出自南京大学的电子科学与工程学院，实力之强，可见一斑！
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