操纵范德华结构的扭曲可以精确控制其电学和光学性质。扭曲角通过层间耦合强烈影响扭曲结构的电子态，激子和声子，从而产生奇特的光学，电学和自旋行为。在扭曲的双层石墨烯中，在特定的扭曲角度下，与莫尔图案相关的长程周期性引入扁平电子带和高度局域化的电子态，从而产生莫特绝缘行为和超导性。
扭曲范德华结构的研究到底有多重要？2019年上半年以来到今天，Nature已经发表8篇相关文章。自从魔角石墨烯以来，似乎只要扭一扭，就很容易有新的突破。
扭曲的范德华结构的常用制备策略为转移-堆叠过程，该方法的一个缺陷在于不能用于具有相对较强的层间作用力的材料。因此，科学家开始探索自下而上的简便方法来制备更多扭曲的范德华结构。
最近发表于5月的一篇Nature，就是一个全新的尝试，这是关于一种范德华结构手性纳米线的制备方法。由于轴向位错导致的圆柱形固体末端上的扭矩引起Eshelby扭曲，从而在纳米线中产生手性结构。面内GeS晶体轴沿着纳米线进行旋转，相邻的GeS层由于层间扭曲结构自然形成莫尔图案。研究团队将层间扭曲实现莫尔超晶格的途径从二维平面拓展到一维纳米线，为规模化制造具有特定扭曲角度的范德华结构起到了重要推动作用。
今天，Nature最新刊发的也是一篇类似的研究，研究团队同样基于Eshelby扭曲，得到了一种螺旋扭曲的范德华结构。他们的研究表明，与螺旋位错（手性拓扑缺陷）相关的Eshelby扭曲，可以在从纳米尺度到介观尺度上驱动范德华结构的形成，而且可以通过控制结构的径向尺寸来定制扭曲拓扑。
图2：扭曲结构
在合成过程中，研究团队首先将轴向螺旋位错引入沿堆叠方向生长的GeS纳米线中，产生具有连续扭曲的范德华纳米结构，其中总扭曲率由纳米线的半径限定。因为总扭曲率由基板固定，附着于基板的那些扭曲纳米线进一步径向生长，就会导致弹性能量的增加。
通过在一系列离散跳跃中调控固定的扭曲率，可以减少存储的弹性能量，从而这产生介观尺度的扭曲结构，这种扭曲结构由螺旋组装的纳米板构成。
图2：扭曲结构
图3：形成机理
参考文献：
YinLiu, Jie Wang, Sujung Kim, Haoye Sun, Jie Yao et al. Helical van der Waalscrystals with discretized Eshelby twist. Nature 2019, 570, 358–362.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1308-y
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