文章通過密度泛函理論計(jì)算和開發(fā)的小角度連續(xù)介質(zhì)模型，從理論上研究了扭曲雙層、三層和雙層-雙層石墨烯的Bernal疊加雙光子吸收特性，并研究了石墨烯層數(shù)和扭曲角度的雙光子吸收特性。得到了上述三種扭曲石墨烯在狄拉克點(diǎn)周圍的雙光子吸收表達(dá)式。對(duì)于小于15°的小旋轉(zhuǎn)角，該旋轉(zhuǎn)角可以根據(jù)角度相關(guān)的重整化費(fèi)米速度調(diào)整雙光子吸收系數(shù)。
圖1.具有相稱扭轉(zhuǎn)角θ= 13.17°的(a, b) 扭曲雙層石墨烯（TBG）， (c, d) 扭曲三層石墨烯（TTG）和(e, f) 扭曲雙層-雙層石墨烯（TDBG）的Moiré晶胞俯視圖和原子結(jié)構(gòu)堆疊模式側(cè)視圖。
圖2. 在Brillouin區(qū)K點(diǎn)附近，扭轉(zhuǎn)角分別為θ= 0°(左)、θ= 7.34°(中)和θ= 13.17°(右)的石墨烯體系能帶結(jié)構(gòu)。(a-c) TBG， (d-f) TTG和(g-i) TDBG。虛線代表費(fèi)米面。
圖3. 三種不同扭轉(zhuǎn)角的扭曲石墨烯體系的TPA光譜隨入射光波長(zhǎng)的變化。
圖4. TPA系數(shù)與 (a) TBG、(b) TTG和(c) TDBG的三種不同入射波長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系。
圖5. 在連續(xù)角2°< θ < 30°范圍內(nèi)，費(fèi)米速度比~vF/vF隨扭轉(zhuǎn)角的變化曲線。獨(dú)立交叉表明扭轉(zhuǎn)角相稱。交叉插圖:小角度范圍內(nèi)的費(fèi)米速度比。
相關(guān)研究成果由云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院Chang Zhou等人于2022年發(fā)表在Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures (https://doi.org/10.1016/j.physe.2022.115204)上。原文：Angle-tunable two-photon absorption in twisted graphene systems。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
