Tailoring the electronic structure in bilayer molybdenum disulfide via interlayer twist

Nano Letters

Volumn 14, Issue 7, 2014, Pages 3869-3875

  Van Der Zande, Arend M ^a,b   Kunstmann, Jens ^a   Chernikov, Alexey ^a   Chenet, Daniel A ^b   You, Yumeng ^a   Zhang, Xiaoxiao ^a   Huang, Pinshane Y ^c   Berkelbach, Timothy C ^a   Wang, Lei ^b   Zhang, Fan ^b   Hybertsen, Mark S ^a,d   Muller, David A ^c,e   Reichman, David R ^a   Heinz, Tony F ^a   Hone, James C ^a,b  

^a Howard Hughes Medical Institute   (United States)

^b Fu Foundation School of Engineering and Applied Science   (United States)

^c School of Chemical and Molecular Engineering   (United States)

^d BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY   (United States)

^e School of Applied and Engineering Physics Cornell University ^*  (United States)

Author keywords

band structure; heterostructure; interlayer interaction; Molybdenum disulfide; twisted bilayer

Indexed keywords

BAND STRUCTURE; ELECTRONIC STRUCTURE; HETEROJUNCTIONS; OPTICAL TRANSITIONS; SULFUR COMPOUNDS;

ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS; HETEROSTRUCTURE; INTERLAYER INTERACTIONS; INTERLAYER SEPARATION; MOLYBDENUM DISULFIDE; OPTICAL TRANSITION ENERGIES; SECOND-HARMONIC; TWISTED BILAYERS;

MOLYBDENUM;

EID: 84903954393     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl501077m     Document Type: Article

References (47)

1. Radisavljevic, B.; Radenovic, A.; Brivio, J.; Giacometti, V.; Kis, A. Nat. Nanotechnol. 2011, 6 (3) 147-150
2. Wang, H.; Yu, L.; Lee, Y.-H.; Shi, Y.; Hsu, A.; Chin, M. L.; Li, L.-J.; Dubey, M.; Kong, J.; Palacios, T. Nano Lett. 2012, 12 (9) 4674-4680
3. Lee, G.-H.; Yu, Y.-J.; Cui, X.; Petrone, N.; Lee, C.-H.; Choi, M. S.; Lee, D.-Y.; Lee, C.; Yoo, W. J.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Nuckolls, C.; Kim, P.; Hone, J. ACS Nano 2013, 7 (9) 7931-7936
4. Georgiou, T.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Britnell, L.; Gorbachev, R. V.; Morozov, S. V.; Kim, Y.-J.; Gholinia, A.; Haigh, S. J.; Makarovsky, O.; Eaves, L.; Ponomarenko, L. A.; Geim, A. K.; Novoselov, K. S.; Mishchenko, A. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (2) 100-103
5. Sup Choi, M.; Lee, G.-H.; Yu, Y.-J.; Lee, D.-Y.; Hwan Lee, S.; Kim, P.; Hone, J.; Jong Yoo, W. Nat. Commun. 2013, 4, 1624
6. Radisavljevic, B.; Whitwick, M. B.; Kis, A. ACS Nano 2011, 5 (12) 9934-9938
7. Britnell, L.; Gorbachev, R. V.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Schedin, F.; Mishchenko, A.; Georgiou, T.; Katsnelson, M. I.; Eaves, L.; Morozov, S. V.; Peres, N. M. R.; Leist, J.; Geim, A. K.; Novoselov, K. S.; Ponomarenko, L. A. Science 2012, 335 (6071) 947-950
8. Lee, H. S.; Min, S.-W.; Chang, Y.-G.; Park, M. K.; Nam, T.; Kim, H.; Kim, J. H.; Ryu, S.; Im, S. Nano Lett. 2012, 12 (7) 3695-3700
9. Fontana, M.; Deppe, T.; Boyd, A. K.; Rinzan, M.; Liu, A. Y.; Paranjape, M.; Barbara, P. Sci. Rep. 2013, 3, 1634
10. Terrones, H.; López-Urías, F.; Terrones, M. Sci. Rep. 2013, 3, 1549
11. Dean, C. R.; Young, A. F.; Meric, I.; Lee, C.; Wang, L.; Sorgenfrei, S.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kim, P.; Shepard, K. L.; Hone, J. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (10) 722-726
12. Alden, J. S.; Tsen, A. W.; Huang, P. Y.; Hovden, R.; Brown, L.; Park, J.; Muller, D. A.; McEuen, P. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013, 110 (28) 11256-11260
13. Havener, R. W.; Zhuang, H.; Brown, L.; Hennig, R. G.; Park, J. Nano Lett. 2012, 12 (6) 3162-3167
14. Li, G.; Luican, A.; Andrei, E. Y. Phys. Rev. Lett. 2009, 102 (17) 176804
15. Dean, C. R.; Wang, L.; Maher, P.; Forsythe, C.; Ghahari, F.; Gao, Y.; Katoch, J.; Ishigami, M.; Moon, P.; Koshino, M.; Taniguchi, T.; Watanabe, K.; Shepard, K. L.; Hone, J.; Kim, P. Nature 2013, 497 (7451) 598-602
16. Hunt, B.; Sanchez-Yamagishi, J. D.; Young, A. F.; Yankowitz, M.; LeRoy, B. J.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Moon, P.; Koshino, M.; Jarillo-Herrero, P.; Ashoori, R. C. Science 2013, 340 (6139) 1427-1430
17. Mak, K. F.; Lee, C.; Hone, J.; Shan, J.; Heinz, T. F. Phys. Rev. Lett. 2010, 105 (13) 136805
18. Splendiani, A.; Sun, L.; Zhang, Y.; Li, T.; Kim, J.; Chim, C.-Y.; Galli, G.; Wang, F. Nano Lett. 2010, 10 (4) 1271-1275
19. Lee, C.; Yan, H.; Brus, L. E.; Heinz, T. F.; Hone, J.; Ryu, S. ACS Nano 2010, 4 (5) 2695-2700
20. Rivera, P.; Schaibley, J. R.; Jones, A. M.; Ross, J. S.; Wu, S.; Aivazian, G.; Klement, P.; Ghimire, N. J.; Yan, J.; Mandrus, D. G.; Yao, W.; Xu, X. arxiv preprint arXiv.1403.4985 2014, (accessed May 19, 2014).
21. Lee, C.-H.; Lee, G.-H.; van der Zande, A. M.; Chen, W.; Li, Y.; Han, M.; Cui, X.; Arefe, G.; Nuckolls, C.; Heinz, T. F.; Hone, J.; Kim, P. arXiv preprint arXiv:1403.3062 2014, (accessed May 19, 2014).
22. Furchi, M. M.; Pospischil, A.; Libisch, F.; Burgdörfer, J.; Mueller, T. arXiv preprint arXiv:1403.2652 2014, (accessed May 19, 2014).
23. Fang, H.; Battaglia, C.; Carraro, C.; Nemsak, S.; Ozdol, B.; Kang, J. S.; Bechtel, H. A.; Desai, S. B.; Kronast, F.; Unal, A. A.; Conti, G.; Conlon, C.; Palsson, G. K.; Martin, M. C.; Minor, A. M.; Fadley, C. S.; Yablonovitch, E.; Maboudian, R.; Javey, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2014, 111 (17) 6198-6202
24. van der Zande, A. M.; Huang, P. Y.; Chenet, D. A.; Berkelbach, T. C.; You, Y.; Lee, G.-H.; Heinz, T. F.; Reichman, D. R.; Muller, D. A.; Hone, J. C. Nat. Mater. 2013, 12 (6) 554-561
25. Zhan, Y. J.; Liu, Z.; Najmaei, S.; Ajayan, P. M.; Lou, J. Small 2012, 8 (7) 966-971
26. Najmaei, S.; Liu, Z.; Zhou, W.; Zou, X.; Shi, G.; Lei, S.; Yakobson, B. I.; Idrobo, J.-C.; Ajayan, P. M.; Lou, J. Nat. Mater. 2013, 12 (8) 754-759
27. Hsu, W.-T.; Zhao, Z.-A.; Li, L.-J.; Chen, C.-H.; Chiu, M.-H.; Chang, P.-S.; Chou, Y.-C.; Chang, W.-H. ACS Nano 2014, 8 (3) 2951-2958
28. Li, Y.; Rao, Y.; Mak, K. F.; You, Y.; Wang, S.; Dean, C. R.; Heinz, T. F. Nano Lett. 2013, 13 (7) 3329-3333
29. Malard, L. M.; Alencar, T. V.; Barboza, A. P. M.; Mak, K. F.; de Paula, A. M. Phys. Rev. B 2013, 87 (20) 201401
30. Kim, C.-J.; Brown, L.; Graham, M. W.; Hovden, R.; Havener, R. W.; McEuen, P. L.; Muller, D. A.; Park, J. Nano Lett. 2013, 13 (11) 5660-5665
31. Conley, H. J.; Wang, B.; Ziegler, J. I.; Haglund, R. F.; Pantelides, S. T.; Bolotin, K. I. Nano Lett. 2013, 13 (8) 3626-3630
32. He, K.; Poole, C.; Mak, K. F.; Shan, J. Nano Lett. 2013, 13 (6) 2931-2936
33. Chakraborty, B.; Bera, A.; Muthu, D. V. S.; Bhowmick, S.; Waghmare, U. V.; Sood, A. K. Phys. Rev. B 2012, 85, 161101
34. Ross, J. S.; Wu, S.; Yu, H.; Ghimire, N. J.; Jones, A. M.; Aivazian, G.; Yan, J.; Mandrus, D. G.; Xiao, D.; Yao, W.; Xu, X. Nat. Commun. 2013, 4, 1474
35. Mak, K. F.; He, K.; Lee, C.; Lee, G. H.; Hone, J.; Heinz, T. F.; Shan, J. Nat. Mater. 2012, 12 (3) 207-211
36. Jin, W.; Yeh, P.-C.; Zaki, N.; Zhang, D.; Sadowski, J. T.; Al-Mahboob, A.; van der Zande, A. M.; Chenet, D. A.; Dadap, J. I.; Herman, I. P.; Sutter, P.; Hone, J.; Osgood, R. M. Phys. Rev. Lett. 2013, 111 (10) 106801
37. Castellanos-Gomez, A.; van der Zant, H. S.; Steele, G. A. Nano Res. 2013, 7 (4) 1-7
38. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77 (18) 3865-3868
39. Grimme, S. J. Comput. Chem. 2006, 27 (15) 1787-1799
40. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50 (24) 17953-17979
41. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54 (16) 11169-11186
42. Kresse, G.; Furthmüller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6 (1) 15-50
43. Schonfeld, B.; Huang, J. J.; Moss, S. C. Acta Crystallogr., Sect, B 1983, 39 (4) 404-407
44. Onida, G.; Reining, L.; Rubio, A. Rev. Mod. Phys. 2002, 74 (2) 601-659
45. Zhu, X.; Fahy, S.; Louie, S. G. Phys. Rev. B 1989, 39 (11) 7840-7847
46. Shallcross, S.; Sharma, S.; Kandelaki, E.; Pankratov, O. A. Phys. Rev. B 2010, 81 (16) 165105
47. Shallcross, S.; Sharma, S.; Pankratov, O. A. Phys. Rev. Lett. 2008, 101 (5) 056803