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Crystal-oriented wrinkles with origami-type junctions in few-layer hexagonal boron nitride

Nano Research 2015年第5期8卷 1680-1688页

作者： Camilla K. Oliveira Egleidson F. A. Gomes Mariana C. Prado Thonimar V. Alencar regiane nascimento Leandro M. Malard Ronaldo J. C. Batista Alan B. de Oliveira Helio Chacham Ana M. de Paula Bernardo R, A. Neves Departamento de Fisica ICEx Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG C.P. 702 30123-970 - Belo Horizonte Brazil Departamento de Fisica ICEB Universidade Federal de Ouro Preto - UFOP 35400-000 - Ouro Preto Brazil

Understanding layer interplay is the key to utilizing layered heterostructures formed by the stacking of different two-dimensional materials for device applications. Boron nitride has been demonstrated to be an ideal substrate on which to build graphene devices with improved mobilities. Here we present studies on the morphology and optical response of annealed few-layer hexagonal boron nitride flakes deposited on a silicon substrate that reveal the formation of linear wrinkles along well-defined crystallographic directions. The wrinkles formed a network of primarily threefold and occasionally fourfold origami-type junctions throughout the sample, and all threefold junctions and wrinkles formed along the armchair crystallographic direction. Furthermore, molecular dynamics simulations yielded, through spontaneous symmetry breaking, wrinkle junction morphologies that are consistent with both the experimental results and the proposed origami-folding model. Our findings indicate that this morphology may be a general feature of several two-dimensional materials under proper stress-strain conditions, resulting in direct consequences in device strain engineering.

关键词： hexagonal boron nitride 2D materials wrinkles origami folding annealing

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