「摩爾紋」的物理學意義及其實際應用有哪些？

烈焰巴魯斯2020-10-10 13:04:43

啊我是測控的，就說點測量上能碰到的莫爾條紋吧

有個叫光柵尺的東西，它的測量原理就是莫爾條紋

圖源csdn Hold人民幣

我們本科的時候上過一門叫精測的課，裡面就提到過這個摩爾條紋，當時福民是說能比較方便的測量位移，對光柵柵距有放大作用。

從圖上大概可以看出的是，兩個成銳角的直光柵透光區是一個平行四邊形，邊長透過縫隙寬度w和夾角θ可以很容易的算出來。

莫爾條紋的間距則是

，其中b是光柵的間距

柵線重疊的地方擋光，縫隙重疊的地方透光，在縫隙最大的地方透光也最大，然後由於光的衍射等等因素，感測器獲得的光能量輸出波形大概是個正弦波，正弦波的週期剛好就對應莫爾條紋的週期。

透過對莫爾條紋的輸出波形的變化就可以得到光柵的移動方向和位移大小。

這種測量是對大量柵線的平均結果的測量，能夠減小誤差（就和咱們做實驗多次測量取平均值一樣）

光柵尺位移感測器——-莫爾條紋_Hold人民幣的部落格-CSDN部落格

這個大佬寫的還蠻詳細的

還有圓光柵的莫爾條紋也能搞測量

這個和上面差不多，只不過是光柵相對運動時候是旋轉，測得是角度。

至於問題裡面的這個圖嘛

emmmm，我好像沒有見過類似的應用

感覺上可以透過牛頓環干涉去測距離？？？？？？

等一波大佬補充

零度君2020-10-10 14:30:24

摩爾紋嘛……大體上可以理解為兩個週期性疊加導致的第三個個週期性，我們做TEM的經常看到這玩意，比如下這樣的條紋，本質上是觀察方向上下兩個不同的結構疊加了（也有可能是相同結構但是不同的取向）

在電子衍射譜上長這樣：在主要衍射點的的周圍出現多個其他衍射點

在正空間中看可能會會直觀一點，下圖中虛線代表的兩組晶面的交點組成了一個新的週期性，這就是摩爾紋了

摩爾紋的存在向我們展示了樣品在Z方向（垂直於電子束方向）的一些資訊，但是要吃透這個資訊其實還是比較困難的……一般大家都會跳過……當然也有不少大佬研究摩爾紋，反正我這種菜雞一般就是逃了……

大體上的原理就是摩爾紋的倒易向量

與參與摩爾紋形成的兩個倒易向量

與

之間是向量和（差）關係：

透過測量摩爾紋間距可以知道g，透過分析臨近區域可以知道一個其他的衍射向量（的可能值），然後用衍射模擬或者計算的方式就可以大體上知道上下兩層到底是啥玩意……

piranha2020-10-10 19:29:59

凝聚態方面可以參考前兩年的報告，這可是當下時髦的東西［狗頭］

http：//

online。kitp。ucsb。edu/on

line/bands_m19/

CYan2020-10-10 23:01:10

寫過這方面的paper，所以還有點小心得。

物理意義方面，前面某個答案說的很好。其實就是倒易空間下格矢之差。不過其實這個問題非常複雜，這種說法只是一種近似。

說到應用，摩爾條紋應用還是很廣的嘞。

摩爾條紋可以放大晶格的缺陷：比如二維薄膜中晶疇之間的扭轉，比如刃型位錯，都可以透過摩爾條紋進行放大。因此摩爾條紋很適合用作奈米探傷。

二維材料的摩爾條紋會導致一個週期性的勢場的出現，對於石墨烯來說，就可以引起很多新奇的性質：比如出現minigap，Hofstadter butterfly之類的。在知乎上很火的曹原的Nature，其實也是利用了魔角石墨烯的摩爾條紋導致的物理性質。

typhoon.wolf2021-02-27 12:01:01

對於拍照有對正強迫症的人，摩爾紋在拍攝顯示屏時可以用來對正方向角度。

當摩爾紋間距一直、並且平行於拍攝裝置螢幕的上下邊或側邊時，就是對得很正了。