Moiré magnons in twisted bilayer magnets with collinear order
我们探讨了下一个最近邻Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的扭曲双层磁体中的莫尔磁振子带，假设在弱层间耦合下保持面外共线磁序。通过对四种典型情况的磁振能带结构和拓扑Chern数的计算，我们发现：（1）谷莫尔带在很宽的连续扭转角范围内都是非常平坦的，（2）最低的几个平坦带的拓扑Chern数随扭转角的变化很大;双层反铁磁体中最低的几个拓扑平带在横向上具有非平凡的热自旋输运;这些特性使得扭曲双层磁体成为研究摩尔电子的磁振子对应物的理想平台，其中磁振子和电子之间的统计差异导致了全新的物理行为。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Moiré patterns and inversion boundaries in graphene/hexagonal boron nitride bilayers
在本文中，石墨烯/六方氮化硼（g/hBN）双层的系统检查，通过最近开发的二维相场晶体模型，结合了面外变形。通过将石墨烯/hBN双层的堆叠能和高度与从现有量子力学密度泛函理论计算获得的那些紧密匹配来确定系统参数。面外变形被示出为减少hBN中的反转畴边界的能量，并且石墨烯和hBN层之间的耦合导致由hBN中的反转边界和石墨烯中的畴壁组成的双层缺陷配置。扭曲双层的模拟揭示了相应的莫尔图案的结构，能量和弹性特性，并显示出交叉，作为层之间的取向差角的增加，从一个定义明确的六边形网络的域边界和交界处涂抹出来的图案。当畴壁的厚度接近莫尔条纹的尺寸时，发生转变，并且与双层的平均von Mises和体积应力的峰值相一致。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The moiré potential in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
莫尔超晶格是新兴现象的游乐场，如带态的局部化，超导性和激子的局部化。这些超晶格很大，并且通常在零角极限下建模，这掩盖了有限扭转角的影响。在这里，通过第一性原理计算，我们量化的扭曲角的摩尔势在MoS $_2$ homobilayer的依赖性，并确定从摩尔势的组成元素的贡献。此外，通过考虑零角极限配置，我们表明，摩尔势是相当均匀的过渡金属二硫属化物（TMD），并简要讨论了单独的影响，电位移动和杂化的双层杂化激子。我们发现，在TMDs的莫尔电位表现出的静电分量和杂化组件，这是交织在一起，并在布里渊区的不同部分有不同的相对强度。莫尔势的静电分量是变化的偶极场，其具有强的扭转角依赖性。在某些情况下，杂交分量可以被解释为隧穿速率，但该解释通常不适用于整个布里渊区。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamically tunable moiré Rydberg excitons in a monolayer semiconductor on twisted bilayer graphene
莫尔激子是二维半导体中具有深莫尔超晶格势的光激发。虽然这些激发已经在几个平台中实现，但具有动态可调莫尔势以定制莫尔激子性质的系统尚未实现。在这里，我们提出了一个连续可调的莫尔电位在单层WSe 2，使其接近扭曲的双层石墨烯（TBG）附近的魔角。由于其平坦的电子能带，电荷分布是高度局域化的，并在TBG中形成三角形晶格。通过静电门控调节局部电荷密度，TBG因此提供了用于调制单层激子波函数的空间变化和动态可调的介电超晶格。通过光学反射光谱，我们观察到出射莫尔激子里德堡分支在单层WSe 2与掺杂TBG后增加的能量分裂。扭曲角的依赖性表明，观察是由于明亮和黑暗的里德伯态之间的杂交，使莫尔电位。此外，在魔角1.1°附近，由于TBG中强关联态的形成，莫尔里德堡激子在掺杂后形成了一种双折射模式.我们的研究提供了一个新的平台，工程莫尔激子，以及光学可达性的电子态与小关联隙TBG。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coexisting Massive and Massless Dirac Fermions in Moire'-Reconstructed Bilayer Graphene
Indian Institute of Science（印度科学学院）；National Institute for Materials Science（日本物质材料研究机构）
研究揭示了双层石墨烯在莫尔重构带中出现无质量狄拉克费米子的现象，通过磁输运测量发现莫尔诱导的二次带中存在无质量准粒子，展示了莫尔工程调控带拓扑结构的潜力。
2026-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable atomically enhanced moiré Berry curvatures in twisted triple bilayer graphene
本研究构建了扭曲三层双层石墨烯平台，发现原子重构可增强moire能带绝缘体态的Berry曲率，并通过静电控制实现能带结构与拓扑的工程化调谐。
2025-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Real-Space Imaging of Moiré-Confined Excitons in Twisted Bilayer MoS$_2$
University of Twente（特温特大学）；Utrecht University（乌得勒支大学）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究センター）
研究通过原子力显微镜在扭曲双层MoS₂中以纳米级分辨率成像莫尔受限激子，揭示了位点选择性限制机制，并建立了基于Wannier模型的激子波函数局部化理论。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré and beyond in transition metal dichalcogenide twisted bilayers
通过堆叠相同或不同的二维（2D）层来制造范德华（vdW）双层异质结构（BL-HS）提供了具有丰富的电子和光学性质的独特物理系统。组件层之间的扭转角已经成为一个显着的参数，可以控制横向约束的周期，以及在倒易空间中的激子（库仑束缚的电子-空穴对）的性质，从而产生奇异的物理状态，包括莫尔激子。在这篇综述文章中，我们集中在过渡金属二硫族化物（TMD）半导体扭转BL-HS中激子的光电性质。我们看看现有的证据莫尔激子在本地化和强相关的状态，并在纳米级的莫尔超晶格和晶格重构映射。这篇评论将有助于指导社区以及激励工作领域，如近场光学测量和控制新的物理状态的创建。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré Ferroelectricity-Driven Band Engineering in Twisted Square Bilayers
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过莫尔能带理论探讨双层扭态正方形异构体中铁电性对能带工程的影响，提出候选材料并展示铁电性和隧道效应的竞争机制，揭示无外磁场下的非对称空间对称性。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-Moiré Excitons in Twisted Bilayer CrSBr
University of Michigan（密歇根大学）；ITMO University（ITMO大学）；The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；University of Iceland（冰岛大学）
本研究在双层CrSBr中观测到磁莫尔激子，揭示了莫尔自旋纹理与光学激发的耦合机制，为磁光传感和拓扑控制提供了新平台。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré edge states in twisted bilayer graphene and their topological relation to quantum pumping
我们研究了扭曲双层石墨烯的边缘态及其拓扑起源。我们发现，扭曲的双层石墨烯具有特殊的边缘状态与莫尔图案，这些莫尔边缘状态的出现与滑动陈数，它描述了相对层间滑动引起的拓扑电荷泵。当扭转双层中的一层相对于另一层滑动时，边缘态从一个能带转移到另一个能带，并且在一个滑动周期中泵浦的边缘态的数目被示出为等于带隙的滑动陈数。这种关系可以被看作是摩尔双层系统中固有的体积-边缘对应关系的表现。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall
Direct observation of locally modified excitonic effect within a moiré unit cell in twisted bilayer graphene
针对扭曲双层石墨烯莫尔晶胞内局域性质研究不足的问题，本文利用单色透射电子显微镜的电子能量损失谱，首次观测到晶胞内芯能级范霍夫奇点峰的局域变化，揭示了其与扭转角及局域堆叠几何的关联。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultra-Strong Spin-Orbit Coupling and Topological Moiré Engineering in Twisted ZrS2 Bilayers
我们预测，扭曲双层的1 T-ZrS $_2$实现了一个新的和可调的平台，工程师的二维拓扑量子相位占主导地位的强自旋轨道相互作用。在小扭转角下，ZrS $_2$异质结构产生了一个涌现的和扭转控制的莫尔Kagomé晶格，结合几何挫折和强自旋轨道耦合，产生了一个具有高度可控和几乎无色散带的莫尔量子自旋霍尔绝缘体。基于$Γ$处1 T结构的价带顶的双组分性质，我们设计了一个IV族过渡金属二硫属化物的通用赝自旋理论，并研究了强库仑排斥在拓扑莫尔Kagomé带的分数填充处产生的强量子反常Hall相以及可能的分数Chern绝缘态的出现.我们的研究结果建立了IV族过渡金属双硫族化合物双层膜作为一种新的莫尔平台，实现强相关的拓扑相位在扭曲可调设置。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topographic and electronic contrast of the graphene moiré on Ir(111) probed by scanning tunneling microscopy and non-contact atomic force microscopy
由于石墨烯和下面的金属表面之间的晶格失配，在过渡金属表面上生长的外延石墨烯通常表现出莫尔图案。我们使用扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）实验来探测Ir（111）表面上石墨烯莫尔条纹的电子和形貌对比度。虽然STM形貌的影响，接近费米能量和本地隧道势垒高度的状态的局部密度，AFM是能够产生的“真正的”表面形貌，一旦从尖端和衬底之间的范德华力（VDW）相互作用所产生的背景力被考虑在内。我们观察到35 $\pm$ 10 μ m的莫尔条纹，其中石墨烯-Ir（111）距离在石墨烯蜂窝位于下面的铱原子顶部的区域中最小，而在fcc或hcp三重中空位点上较大。
2011-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré Superstructures in Marginally-Twisted NbSe$_2$ Bilayers
本研究通过多尺度建模和DFT计算，揭示了小角度扭转NbSe2双层中强结构弛豫导致的莫尔超结构，以及层间耦合调制和CDW相取向偏好，需在畴壁处形成失配。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrons surf phason waves in moiré bilayers
本研究通过分子动力学和第一性原理计算发现，扭曲MoSe2/WSe2异质双层中热激发的相子波使电荷载流子产生冲浪运动，该效应在基底和无序下依然存在，对莫尔材料器件设计具有重要意义。
2023-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moire-Engineered Excitonic Landscape and Phonon-Mediated Recombination in Twisted WSe2 Bilayers
Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校）；CSIR-National Physical Laboratory（印度科学工业研究理事会国家物理实验室）；Academy of Scientific and Innovative Research (AcSIR)（科学与创新研究学院）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；National Institute of Material Science（国家物质科学研究所）
通过扭曲双层二硒化钨的莫尔超晶格，实验观察到强层间激子发射和声子辅助复合，并发现扭曲抑制了缺陷束缚激子，为调控过渡金属二硫族化物中的激子-声子相互作用提供了新途径。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deep moiré potentials in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
在半导体过渡金属二硫属化物（TMD）的扭曲双层中，结构波纹和电子耦合的组合产生了周期性的莫尔电位，可以限制带电和中性激发。在这里，我们报告的扭曲双层的WSe 2和MoSe 2的H-堆叠配置使用扫描隧道显微镜（STM）的结构和光谱特性的实验测量。我们的实验表明，这些双层膜在小角度下的莫尔电位出乎意料地大，价带达到300 meV以上，导带达到150 meV--比仅基于层间耦合的理论估计大一个数量级。我们进一步证明了莫尔势是莫尔波长的非单调函数，在莫尔周期约为13 nm时达到最大值。这种非单调性与莫尔图案的结构从小莫尔波长处的堆叠顺序的连续变化到大莫尔波长处的一维孤子主导结构的急剧变化相一致。我们表明，在平面内的莫尔图案的结构被捕获的连续的机械松弛模型，并发现莫尔结构和内部应变，而不是层间耦合是决定莫尔电位的主导因素。我们的研究结果表明，使用精确的莫尔结构，以创建深陷入量子电子学和光电子学的载流子或激发的潜力。
2020-08-18 cond-mat.mes-hall
One-Dimensional Electronic States in a Moiré Superlattice of Twisted Bilayer WTe2
Osaka University（大阪大学）；Kyushu University（九州大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Stony Brook University（石溪大学）；Japan Advanced Institute of Science and Technology（日本科学技术高级学院）
研究通过密度泛函理论和显微镜分析，揭示了双层扭曲WTe₂中莫尔超晶格一维电子态的形成机制，证实晶格弛豫主导了电子态的产生。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moire Potential, Lattice Relaxation and Layer Polarization in Marginally Twisted MoS2 Bilayers
半导体过渡金属二硫属化物（TMD）的螺旋扭曲异质结构通过层间相互作用的空间调制和结构重构提供对其电子和光学性质的前所未有的控制。在这里，我们使用扫描隧道显微镜/光谱学研究了在0°附近的宽范围的扭曲角的扭曲MoS 2双层。我们研究了莫尔条纹的扭曲角度依赖性，其主要由小角度（<2°）的晶格重构导致具有菱面体堆叠的大三角形域。局部光谱测量揭示了角度<3°时100-200 meV的大莫尔势强度。在重建的区域中，我们看到相邻的三角形域之间的偏置依赖的不对称性，这与菱形堆叠的TMD固有的垂直极化有关。这一观点得到了光谱图和环境压电响应测量的进一步支持。我们的研究结果提供了一个微观的角度来看，这一类新的界面铁电体，并可以提供线索，设计新型异质结构，利用这种效果。
2022-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Undulation-induced moiré superlattices with 1D polarization domains and 1D flat bands in 2D bilayer semiconductors
本文通过第一性原理计算，发现二维双层半导体的一维起伏可诱导一维极化畴和一维平带，提出“曲率电子学”作为设计新奇电子相的新途径。
2025-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Localized versus Delocalized Intralayer Moiré Excitons and Trions in a Twisted MoS$_2$ Bilayer
在扭曲的范德华同质和异质结构中，莫尔超晶格诱导的子带控制着它们的光学和电学性质，从而产生额外的自由度，如扭曲角。在这里，我们证明了在扭曲的双层的H型堆叠在边缘扭曲角的MOS $_2$层内激子和trions的云纹超晶格效应。我们确定的发射从本地化和多个离域子带的层内莫尔激子，并显示其电调制相应的trion形成。莫尔激子的振子强度的电控制也导致共振拉曼散射的强可调谐性。我们发现，栅极诱导的掺杂显着调制的电子莫尔电位，但离开激子莫尔约束不变。这种效应，再加上通过调节光激发密度的可变莫尔陷阱填充，使我们能够描绘出局域和离域莫尔条纹的不同相位。我们证明了莫尔激子表现出强烈的谷相干性，在一个惊人的非单调的W-形状与门控由于运动变窄的变化。这些观察从同步静电控制的准粒子依赖的莫尔势将导致在莫尔超晶格中的可调谐多体现象的激发效应。
2022-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Strong Electronic Correlation Originates from the Synergistic Effect of Large Moiré Cell and Strong Interlayer Coupling in Twisted Graphene Bilayer
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了具有特定扭曲角和层间距的扭曲双层石墨烯的电子性质。随着扭转角的减小（晶胞变大），能带变窄，库仑排斥增大，导致电子关联增强;另一方面，随着层间距的减小，层间耦合变强，关联增强。通过调节层间耦合，我们可以在扭曲双层石墨烯的中等尺寸莫尔盒中实现带宽小于0.01 eV的强关联态。这些结果表明，扭曲双层石墨烯中的电子关联强度与两个因素密切相关：晶胞尺寸和层间距离。由此可以得出结论，扭曲双层石墨烯中的强电子关联源于大尺寸莫尔盒和强层间耦合对其电子结构的协同作用。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weak localization on moiré superlattice in twisted double bilayer graphene
由扭曲堆积产生的莫尔超晶格具有多种物理性质。这些物理性质依赖于扭曲角，因此研究扭曲角依赖性对于深入理解莫尔超晶格中的物理现象是重要的。本文研究了扭曲双层石墨烯中弱局域化引起的负磁电阻随扭曲角的变化。谷间散射时间与谷内散射时间的比率，使用双层石墨烯的WL公式估计，倾向于随着扭转角的增加而减小。这一特点定性地解释了增强谷间散射由于谷间距离的减少在莫尔布里渊区（BZ）的TDBG。这表明，对于具有重构BZ的莫尔超晶格，TDBG中的WL发生。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall
Tunable Moiré Bands and Strong Correlations in Small-Twist-Angle Bilayer Graphene
根据电子结构理论，当双层石墨烯具有由其单层蜂窝晶格之间的微小错位产生的长周期莫尔图案时，预计双层石墨烯具有异常的电子性质。我们已经实现了双层石墨烯莫尔晶体与精确控制扭转角小于1度，并研究了它们的性质，使用扫描探针显微镜和电子输运。我们观察到电导率最小值在电荷中性，卫星间隙出现在异常的载流子密度的扭曲角小于1度，和隧穿态密度是强烈依赖于载流子密度。这些特征对于大的横向电场是鲁棒的。在垂直的磁场中，我们观察到一个霍夫施塔特蝴蝶的出现在能谱中，与四重简并朗道能级，并打破对称性量子霍尔态填充因子为1，2，3。这些观察结果表明，在小的扭转角，双层石墨烯莫尔晶体的电子性质强烈改变电子-电子相互作用。
2017-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Imaging moiré deformation and dynamics in twisted bilayer graphene
在扭曲的双层石墨烯（TBG）中，形成了一种莫尔图案，为材料引入了一种新的长度尺度。在1.1°的“魔术”扭曲角下，这会导致平坦带的形成，产生涌现的特性，如相关绝缘体行为和超导性[1-4]。一般来说，TBG中的莫尔结构在空间上变化，影响局部电子性质[5-9]，从而影响宏观电荷传输实验的结果。特别是，为了理解在相图和临界温度中观察到的各种变化，需要更详细地了解局部莫尔变化[10]。在这里，我们使用像差校正低能电子显微镜（AC-LEEM）研究TBG中莫尔图案的空间和时间变化[11，12]。我们发现的空间变化比以前报道的要低。在500°C下，我们观察到莫尔晶格的热波动，对应于在秒的时间尺度上小于70 pm的集体原子位移[13]，从而使样品变薄。尽管先前的担忧，没有发现层的解扭，即使在高达600°C的温度下[14，15]。从这些观察，我们得出结论，热退火可以用来减少TBG样品中的局部无序。最后，我们报告的存在个别的边缘位错的原子和莫尔晶格。这些拓扑缺陷破坏了平移对称性，并有望表现出独特的局部电子性质。
2021-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Commensurate moiré superlattices in anisotropically strained twisted bilayer graphene
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究学院加尔各答分校）
研究各向异性应变如何重构扭曲双层石墨烯中的协调莫尔超晶格和电子结构，揭示应变对低能带结构的影响及不同几何模式的电子磁响应差异。
2026-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band gap formation in commensurate twisted bilayer graphene/hBN moiré lattices
本研究针对一层与hBN对齐的tBLG范德华异质结，通过理论模拟揭示公度莫尔晶格的交错势可打破AA位点简并并产生额外带隙，且实验观测到对应朗道扇，为设计定制化量子材料提供了新进展。
2024-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of moiré flat-band breakdown at the edge of magic-angle twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯（tBG）中的低能莫尔平带具有令人难以置信的潜力，可以表现出丰富的奇异量子现象。理论上，tBG的莫尔平坦带基于扩展结构，即，具有周期性边界条件的莫尔条纹。然而，一个基本的问题，即平带是否可以存在于具有降低的结构对称性的石墨烯莫尔图案中，例如样品边缘，仍然没有答案。在这里，通过扫描隧道显微镜和光谱学，我们研究了局部电子性质的魔角tBG附近的样品终止的边缘和报告的莫尔平坦带的击穿的直接观察。我们发现，莫尔电子结构，包括低能平带，可以充分存在于一个完整的莫尔斑点，即，一个莫尔超晶胞，就在边缘处，甚至莫尔图案的平移对称性在一个方向上被破坏。然而，在由边缘部分终止的不完全莫尔斑中，明显缺乏平带特性。我们的研究结果表明，一个完整的莫尔斑点是足够的，并在tBG有效的莫尔平带的产生是必不可少的。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall
Moiré-driven multiferroic order in twisted CrCl$_3$, CrBr$_3$ and CrI$_3$ bilayers
本文通过自旋模型与从头计算揭示扭曲三卤化铬双层中由莫尔图案驱动的多铁序，发现CrBr$_3$双层多铁序最强，并展示强磁电耦合可电控磁斯格明子。
2023-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable electrochemistry with moiré flat bands and topological defects at twisted bilayer graphene
调整固液界面上的电子转移动力学是电能和化学能相互转换的基础。堆叠具有非常小的方位角取向差的原子级薄层以产生莫尔超晶格，使得能够控制电子能带结构的工程和形成非常平坦的电子能带。在这里，我们报告了在扭曲双层石墨烯电极处的异质电荷转移动力学的强扭曲角依赖性，在“魔角”（~1.1度）附近观察到最大的增强。这种效应是由摩尔纹衍生的平带的角度依赖性调谐驱动的，所述平带调制与溶液相氧化还原对的电子转移过程。结合实验和计算分析表明，在摩尔角的电化学活性的变化控制的摩尔超晶格的原子重构在扭转角<2度，和拓扑缺陷AA堆叠区域产生一个大的异常局部电化学增强，不能单独由升高的局部状态密度。我们的研究结果引入莫尔平带材料作为介导电化学转化的独特可调范例。
2021-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Geometry-Driven Moiré Engineering in Twisted Bilayers of High-Pseudospin Fermions
引入具有高绕数无质量赝自旋-3/2费米子的水车晶格，发现其扭曲双层在魔角处出现四个孤立平带并增强量子几何效应，为莫尔工程调控材料电子性质提供了新途径。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré Imaging in Twisted Bilayer Graphene Aligned on Hexagonal Boron Nitride
在范德瓦尔斯材料的角取向双层膜中形成的莫尔超晶格（MSL）已经成为实现新型二维电子态的一个有前途的平台。角度对准的三层结构可以形成两组MSL，这两组MSL可能潜在地相互干扰。在这项工作中，我们直接图像的莫尔图案在hBN上排列的单层石墨烯和hBN上排列的扭曲双层石墨烯，使用组合的扫描微波阻抗显微镜和导电原子力显微镜。这两种技术的相关性揭示了所实现的空间分辨率（<2nm）的对比机制。我们观察到两套不同周期的MSL在三层堆栈。较小的MSL打破了6重旋转对称性，并在较大的MSL的边界处表现出突然的不连续。使用刚性原子堆叠模型，我们证明了hBN层大大修改扭曲双层石墨烯的MSL。我们进一步分析了它对双莫尔系统倒易空间谱的影响。
2021-02-17 cond-mat.mes-hall
Continuum model for relaxed twisted bilayer graphenes and moiré electron-phonon interaction
我们建立了一个连续介质模型来描述任意晶格变形的扭曲双层石墨烯的电子结构和电子-声子相互作用。从紧束缚模型出发，导出了存在一般晶格位移时的层间哈密顿量，得到了光滑形变的长波连续谱表达式。我们表明，连续模型正确地描述了晶格弛豫扭曲双层石墨烯的能带结构。我们将该公式应用于声子振动，并导出了莫尔带态和莫尔声子模之间的电子-声子矩阵元的显式表达式。通过数值计算，我们发现在低扭转角下，由于超晶格杂化，电子-声子耦合和声子介导的电子-电子相互作用显著增强。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall
Tunable moiré bandgap in hBN-aligned bilayer graphene device with in-situ electrostatic gating
本研究利用空间和角度分辨光电子能谱直接观察双层石墨烯带隙，通过原位静电门控和hBN对准引入的莫尔势分别实现高达100 meV和约20 meV的可调带隙，为石墨烯电子器件设计提供定量指导。
2024-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré phonons in the twisted bilayer graphene
我们利用有效连续谱方法研究了扭曲双层石墨烯中的面内声学声子。我们通过求解三角畴结构静态弛豫态周围无限小振动的连续运动方程来计算声子模。我们发现，莫尔层间势只影响面内非对称模，即原来的线性色散被分解成由带隙隔开的微声子带，而面内对称模及其线性色散几乎不受影响.将非对称模的声子波函数视为畴壁网络的集体振动，用有效的莫尔尺度晶格模型定性描述低能声子能带结构.
2019-08-16 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung of moiré excitons in twisted MoS$_2$/WSe$_2$ hetero-bilayers
在堆叠的非公度晶格（例如过渡金属二硫属化物的异质双层）中观察到的莫尔图案产生其带隙的周期性调制。受到这种潜在景观的激子表现出一种能带结构，这种能带结构产生了一种被称为莫尔激子的准粒子。在MoS $_2$ /WSe $_2$异质双层的情况下，莫尔陷阱势具有蜂窝对称性，因此，莫尔激子能带结构与Dirac-Weyl费米子的能带结构相同，其质量可以通过垂直施加的场进一步调谐到零。在这里，我们表明，类似于其他狄拉克类粒子，莫尔激子表现出颤抖的运动，也被称为zitterbewegung，其长的时间尺度是兼容的激子动力学与当前的实验技术。这促进了范德瓦尔斯异质结构中莫尔激子动力学的研究，作为探测zitterbewegung的有利固态平台，通过门控和层间扭曲角广泛可调。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Emergent chiral symmetry breaking in moiré domain wall networks redirects topological boundary states in bilayer graphene
The University of Melbourne（墨尔本大学）；Northwest Institute for Nonferrous Metal Research（西北有色金属研究院）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
研究揭示了莫尔石墨烯双层中通过堆叠和网络层面的对称性破缺，导致螺旋网络结构的形成及低能电子态的调控。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relaxation and domain wall structure of bilayer moire systems
莫尔图案是由将诸如石墨烯的2D材料设置在具有小扭转角的另一2D材料上或由2D异质结构的晶格失配引起的。我们提出了一个连续体模型，这些双层莫尔结构的弹性能量，其中包括层内弹性能量和层间失配能量，最小化在两个堆叠（disregistrations）。我们通过理论和计算表明，在全局边界约束下使全局弹性能量最小化的位移场给出了被畴壁分开的两个能量最小化堆叠之一的大交替区域。我们推导出一个模型的畴壁结构的连续双层能量，并给出了严格的渐近估计的结构。我们还给出了一个改进的估计的L2-范数的梯度上的莫尔单位细胞的扭曲的双层，规模最多呈反比线性的扭曲角，结果是一致的，形成一个固定的宽度周围的三角形域在非常小的扭曲角的一维域壁。
2023-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci math-ph
Strong gate-tunability of flat bands in bilayer graphene due to moiré encapsulation between hBN monolayers
当使用六方氮化硼（hBN）作为石墨烯的衬底时，所产生的莫尔图案产生次级狄拉克点。通过将多层石墨烯封装在对齐的hBN片内，受控的莫尔堆叠可以提供甚至更丰富的益处。使用先进的紧束缚模拟原子松弛的异质结构，在这里，我们表明，在第二狄拉克点的间隙可以打开在选定的莫尔堆叠配置，是独立的异质结构的任何额外的垂直门控。另一方面，选通可以广泛地调谐主狄拉克点处的间隙，并且由此可以相对于次狄拉克点处的莫尔条纹引起的间隙在宽度上强烈地压缩第一莫尔条纹迷你带。我们发现，在hBN封装的双层石墨烯中，这种新的机制可以在适度的门控下导致平坦于10 meV的孤立带，从而为电子控制的强相关态提供了一条方便的途径。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall
Electric field control of moiré skyrmion phases in twisted multiferroic NiI$_2$ bilayers
本文以扭曲多铁性NiI₂双层膜为研究对象，通过建立包含均匀螺旋相、kπ-斯格明子晶格等的相图，揭示其电可调拓扑莫尔磁性，利用磁电耦合实现电场调控斯格明子相，为斯格明子电子学提供可调平台。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultra-high-resolution imaging of moiré lattices and superstructures using scanning microwave impedance microscopy under ambient conditions
二维异质结构层的晶格矢量略有不同，表现出一种新的周期性结构称为莫尔晶格。莫尔晶格的形成提供了一种强有力的新方法来设计二维材料的电子结构，以实现新的关联和拓扑现象。此外，莫尔晶格的超结构可以从多个未对准的晶格矢量或不均匀的应变分布中出现，这在电子能带结构设计中提供了额外的自由度。莫尔晶格和超结构的高分辨率成像对于定量理解新兴的莫尔物理至关重要。在这里，我们报告的纳米级成像的莫尔晶格和超结构在各种石墨烯为基础的样品在环境条件下使用超高分辨率的扫描微波阻抗显微镜的实现。我们表明，相当显着，虽然扫描探针尖端具有约100 nm的总半径，可以实现在局部电导率分布优于5 nm的超高空间分辨率。这种分辨率增强不仅能够直接可视化魔角扭曲双层石墨烯和复合超莫尔晶格中的莫尔晶格，而且还允许设计路径朝向人工合成新颖的莫尔超结构，例如来自扭曲石墨烯和六方氮化硼层之间的相互作用和超调制的可果美莫尔。
2020-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diagrammatic perturbation approach to moiré bands in twisted bilayer graphene
本文提出一种图解微扰理论，将莫尔势视为微扰以解释扭曲双层石墨烯连续模型中莫尔能带的形成，揭示了魔角处狄拉克速度消失源于动量转移矢量的几何取向，为莫尔能带物理性质提供了图解框架。
2024-07-29 cond-mat.mes-hall
Moiré disorder effect in twisted bilayer graphene
我们从理论上研究了具有无序莫尔条纹的魔角扭曲双层石墨烯的电子结构。通过引入非均匀晶格畸变的扩展连续介质模型，我们发现平带的局域态密度几乎没有展宽，而是在大多数地方分裂成上下子带。分裂能的空间依赖性几乎完全取决于由异质应变引起的有效矢势的局部值，而局部扭转角和局部莫尔周期的变化对电子结构的影响相对较小。我们解释的唯一依赖于本地矢量势的伪朗道水平图片的魔角平带，我们得到的分裂能量作为应变振幅的函数的解析表达式。
2022-04-13 cond-mat.mes-hall
Pressure-tuned many-body phases through $Γ$-K valleytronics in moiré bilayer WSe$_2$
该研究结合从头算与关联模型方法，探究压力下转角双层WSe$_2$的多体效应，揭示层间距调控K与Γ谷相对能级的机制，构建压力-掺杂相图，证明其可压力调控多种关联相。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental evidence for orbital magnetic moments generated by moiré-scale current loops in twisted bilayer graphene
小扭曲角的扭曲双层石墨烯（TBG）的一个显著特性是存在一个定义明确且守恒的低能谷自由度1，这可能导致新类型的谷相关自发对称性破缺相。TBG中魔角1.1度附近的电子-电子（e-e）相互作用可以提升谷简并度，从而实现轨道磁性和拓扑相2 -11。然而，到目前为止，对TBG中基于轨道的磁性的直接测量仍然缺乏。在这里，我们报告的证据产生的莫尔尺度电流回路在TBG的扭转角θ ~ 1.68度的轨道磁矩。当1.68度TBG的低能van Hove奇点（VHS）接近一半时，通过e-e相互作用消除了TBG的谷简并。观察到谷分裂对磁场的大的线性响应，归因于由在莫尔图案中循环的手性电流回路引起的大的轨道磁矩的耦合。根据我们的实验，轨道磁矩约为10.7 μ B每个莫尔超胞。我们的结果为探索微扭曲石墨烯系统中的纯轨道磁性铺平了道路。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strange metallicity of moiré twisted bilayer graphene
最近在几个不同的实验室的测量报告，观察到一个近似线性的温度电阻率与一个大的扭曲角依赖的斜率（或温度系数）在莫尔扭曲双层石墨烯（tBLG）下降到几个K，有时低得多的温度。在这份说明中，我们从声学声子的电阻散射的角度，从理论上讨论了这种“奇怪的金属”的线性温度输运行为，强调方面的运输数据，这是和这是不一致的声子散射机制。与一个新实验的广泛理论比较[A. Jaoui等人，Nature Physics 18，633（2022）]是这项工作的核心新方面。
2022-07-20 cond-mat.mes-hall
Photonic spin Hall effect in bilayer graphene Moiré superlattices
超结构的形成-具有相关的莫尔图案-在扭曲双层石墨烯的非凡光学和电子特性中起着至关重要的作用，包括最近观察到的非常规超导性。本文基于光子自旋霍尔效应提出了一种新的跨学科方法来确定扭曲双层石墨烯中的莫尔角。我们发现，光子自旋霍尔效应表现出清晰的指纹的底层莫尔图案，和相关的光束位移远远超出目前的实验灵敏度在近红外和可见光范围。通过发现最大光子自旋霍尔效应位移的频率位置对莫尔角的依赖性，我们认为后者可以明确地通过全光学远场测量访问。我们还公开了，当与古斯-汉兴效应结合时，光的自旋霍尔效应能够完全确定双层的电子电导率。总之，我们的研究结果表明，亚波长的自旋轨道相互作用的光提供了一个前所未有的工具集，研究多层二维范德华材料的光电性能。
2018-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electron Collimation in Twisted Bilayer Graphene via Gate-defined Moiré Barriers
本文在扭转双层石墨烯中利用栅极定义的莫尔势垒和莫尔超晶格带隙实现电子准直，并通过双准直器输运测量证明其在实际扭转角不均匀性下仍有效。
2024-03-31 cond-mat.mes-hall
Moiré ordered current loops in the graphene twist bilayer
虽然典型的材料仅在边界处表现出场感应电流，但施加到两个相互旋转的石墨烯层的均匀面外磁场被示出导致整个材料中的永久电流回路的有序阵列。每个电流回路由流过由旋转产生的莫尔条纹的开放AA堆叠区域的层间电流组成，该层间电流然后通过相邻的AB区域流回以形成电路，即使在小磁场下也具有显著的电流强度。类似的电流回路的莫尔有序阵列也被示出存在于非平衡传输状态中，其中它们表现为逆着器件中的施加偏压回流的电流。因此，这种电流回路代表了扭曲双层在时间反演对称性破缺条件下的固有特征，并且既作为朗道物理学上的莫尔晶格的低场印记存在，又作为输运态中的可测量莫尔尺度电流配置存在。
2019-01-15 cond-mat.mes-hall
Atomic-Scale Observation of Moire potential in Twisted Hexagonal Boron Nitride Layers by Electron Microscopy
本文利用化学剥离制备原子级清洁的扭转六方氮化硼纳米层，通过像差校正高分辨率透射电子显微镜结合快速傅里叶逆变换重建莫尔势，揭示层间原子重叠决定其周期性与分布，为莫尔超晶格研究提供了通用观测策略。
2025-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybridized intervalley moiré excitons and flat bands in twisted WSe$_2$ bilayers
原子级薄的2D材料中的大表面积与体积比允许通过修改其环境来有效地调整其特性。人工堆叠成双层的两个单层导致重叠的层局部波函数引起的扭曲角依赖的激子态的杂化。在这个理论与实验的结合研究中，我们展示了扭曲WSe $_2$双层膜中层间杂化对亮激子和动量暗激子的影响。特别是，我们表明，在$Λ$点的电子的强杂化导致的动量暗K- $Λ$激子的急剧红移，伴随着出现在小扭曲角的平坦莫尔激子带。我们直接比较理论预测和实验测得的光谱，使我们能够识别来自声子辅助复合层杂交暗激子的光致发光信号。此外，我们预测的出现额外的光谱功能产生的扭曲双层晶格的莫尔电位。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall
Band structure engineering using a moiré polar substrate
本文提出利用小角度扭转双层氮化硼作为莫尔极性衬底，通过其周期性极性畴在目标二维材料上施加可调静电势，并以Bernal双层石墨烯为例展示了超晶格电阻峰、Hofstadter蝴蝶及近60°扭转下的纯结构效应，为二维材料性质工程提供了通用平台。
2024-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stochastic many-body perturbation theory for Moiré states in twisted bilayer phosphorene
提出了二维周期系统随机多体摄动理论的一种新的实现方法。用该方法计算了扭曲双层磷烯中的准粒子激发。使用随机$G_0W_0$和部分自洽的$\bar ΔGW_0$方法研究激发能。该方法成本低廉;它用于研究具有含$>2,700$原子（$>13,500$价电子）的晶胞的扭转系统，其对应于$\approx 3.1^\circ$的最小扭转角。扭曲双层表现出带分裂，增加本地化和形成本地化的莫尔杂质状态，如带结构展开所记录的。扭转结构中的结构变化提升了能带简并。由于非局域交换效应和极化效应的相互作用，杂质态的能量随扭转角的变化而变化。由于扭曲引起的准粒子能量（去）稳定机制可能适用于广泛的低维莫尔超结构。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall
