作者罗伯特·帕金斯，加州理工学院 扭曲双层石墨烯的扫描隧道显微镜形貌图
当两层石墨烯相对旋转时，电子会定位在晶体的特定位置，形成周期性的高度分布
这种所谓的莫尔图案的周期性由旋转角度和魔角(大约1
1˚)
对于这个旋转角度，电子之间的相关效应被最大化
荣誉:斯特万·纳季-珀奇 就在麻省理工学院的研究人员发现堆叠石墨烯片的“神奇角度”震惊物理世界一年多后，加州理工学院的研究人员使用扫描隧道显微镜直接观察和研究了这种材料，该显微镜可以在原子长度尺度上成像电子特性
理解“魔角”——堆叠石墨烯之间产生特殊电学性质的特定方向——可以为实现室温超导体的梦想铺平道路，这种超导体可以传输巨大的电流，同时产生零热量
但首先:什么是神奇的角度？比方说，你拿两片石墨烯——单原子厚的碳原子晶格——把一片放在另一片上面，形成双层材料，然后扭曲其中一片石墨烯，使它们的方向相互转换
随着取向的改变，双层材料的电子性质也会随之改变
2018年初，麻省理工学院的研究人员发现，在某个方向(大约1
令人惊讶的是，双层材料变成超导的，而且超导特性可以用电场来控制
他们的发现开启了一个新的研究领域，研究魔角取向的石墨烯，被称为“扭曲石墨烯”
" 加州理工学院的工程师和物理学家在这一发现的基础上，制作了一幅原子结构和单扭曲石墨烯电子特性的图像，通过提供一种更直接的研究方法，对这一现象产生了新的见解
8月5日，一篇关于他们工作的论文发表在《自然物理学》杂志上
加州理工学院的斯蒂芬·纳德吉-珀奇说:“这就揭开了龙卷风的面纱。”他是该论文的对应作者，也是工程和应用科学系的应用物理和材料科学助理教授
对神奇角度的研究需要极高的精确度，才能让两片石墨烯恰好成直角对齐
这样做的旧技术需要将石墨烯嵌入绝缘材料中，这具有不利的副作用，妨碍了对样品的直接研究
相反，研究人员不得不使用间接的方法来探测石墨烯样本——例如，通过测量电子如何流过它
Nadj-Perge和他的同事开发了一种新的方法来制作魔角扭曲石墨烯的样品，这种方法可以非常精确地排列两片石墨烯，同时将其暴露出来进行直接观察
使用这种技术，研究人员可以了解更多关于材料在魔角下的电子性质，以及研究这些性质如何随着扭转角远离魔值而改变
他们的工作提供了几个关键的见解，将指导未来的理论建模和实验，包括观察到电子相关性在电荷中性点附近起着重要作用，电荷中性点是双层电子中性的角度
“以前，人们认为关联效应在电荷中性中不起主要作用，”纳德吉-珀奇说
“对像这样的样本进行更仔细、更详细的检查，可以帮助我们解释为什么在魔角附近会存在奇异的电子效应
一旦我们知道了这一点，我们就可以为它的有用应用铺平道路，也许有一天甚至可以实现室温超导
" 论文题目是“魔角附近扭曲双层石墨烯中的电子关联”
"
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