基于穹顶形WS?模板的无奇点超扭曲多层材料生长及其可编程手性光学响应

《Nature Communications》：Singularity-free supertwisted atomic layers with giant circular dichroisms

　　摘要超扭曲范德瓦尔斯（vdW）多层材料——其中各层以相同的层间扭曲角度堆叠——能够实现强且可编程的手性光-物质相互作用。然而，直接合成这些多层材料仍然具有挑战性，因为传统的生长过程通常会产生超扭曲螺旋结构，其中包含不可避免的中心奇点和显著的面内应变。在此，我们通过采用穹顶形WS?单层作为预沉积模板，实现了无奇点超扭曲WS?多层材料的生长。穹顶上形成的裂纹线充当位错线，其两端作为一对手性相反的螺型位错共轭对。这种构型实现了无拓扑奇点的位错引导逐层生长过程，且具有低残余应变特征。这些多层材料表现出巨大的手性光学响应，包括在线性光学响应中圆二色性（CD）高达10 mdeg，以及二次谐波CD为0.81，且厚度仅为约6 nm的超薄材料中即可实现。我们的工作为超扭曲多层材料的生长提供了有效途径，并提出了一个可编程的手性光子学平台。