Change of chirality at magic angles of twisted bilayer graphene
我们推导出一个简单的公式，扭曲的双层石墨烯的实空间手性，可以涉及到它的片电流的叉积。该量示出了作为栅极电压的函数的第一远程带的明确限定的平台，其对于相称的扭转角被近似量化。第零个平台对应于第一个魔角，其中由于出现$C_6$对称性而发生符号变化。我们的观察提供了一个新的定义的魔角的基础上的宏观观察，这是在典型的运输实验。
2020-08-27 cond-mat.mes-hall
Magic-angle Bilayer Phononic Graphene
由于最近对魔角双层石墨烯的发现，双电子学正迅速成为凝聚态物理中一个新兴的领域。这封信通过引入扭曲双层声子石墨烯将双电子学的领域扩展到声学，该石墨烯还具有魔角，由相关的超平坦带证明。除了模仿扭曲双层石墨烯的量子力学行为之外，我们还证明了它们的声学对应物提供了一种更直接和更强大的方式来改变层间跳跃强度，使我们能够解锁经典扭曲双层石墨烯中无法实现的魔角（> 3度）。这项研究不仅建立了扭曲（魔角）双层石墨烯的声学模拟，提供了一个更容易接近的测试平台，以探测堆叠的2D材料之间的相互作用和未对准，而且还指出了一个新的声子晶体设计范例的方向，这可能有利于增强声发射和传感等应用。
2020-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Superconductivity and correlated phases in non-twisted bilayer and trilayer graphene
本文展望了非扭转双层和三层石墨烯中超导性及相关相的实验发现与理论模型，梳理了从早期研究到最新进展的脉络。
2023-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magic angle twisted bilayer graphene as a highly efficient quantum Otto engine
在一组离散的魔角下，扭曲的双层石墨烯已被证明具有非常平坦的能带、相关的绝缘态、非常规的超导性和明显的朗道能级简并性。在这项工作中，我们设计了一个高效的量子奥托引擎使用扭曲的双层石墨烯样品。平带，这发生在魔术的角度，使前景提取有用的工作，从我们的奥托引擎有利可图。我们使用扭曲双层石墨烯的八带连续模型来计算魔术和非魔术角度扭曲的效率和功输出，并将结果与$AB$堆叠双层和单层进行比较。实验结果表明，效率随扭转角的变化很平稳，在魔角处达到最大值。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Chiral Majorana Modes via Proximity to a Twisted Cuprate Bilayer
我们提出了一种新的异质结构，以实现二维手性拓扑超导。将具有大的Rashba自旋轨道耦合能量的衬底靠近从高温铜酸盐超导体剥离的薄膜的扭曲双层。然后将组合系统暴露于面外磁场。罕见的$d + id$配对对称性预计会发生在这样的系统中，允许非平凡的拓扑结构，具体地说，在隔离的扭曲双层的情况下，基板诱导一个奇数陈数。由此产生的相位的特点是存在的马约拉纳零模式在每个漩涡。
2022-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Twisted bilayered graphenes at magic angles and Casimir interactions: correlation-driven effects
以魔角扭曲的双层石墨烯是具有莫尔图案的长程周期性以及与单个石墨烯相关的短程周期性的系统。这种材料是一个肥沃的土壤，主要由电子相关性驱动的新状态。在这里，我们发现无处不在的卡西米尔力可以作为一个平台，用于宏观表现由魔角双层石墨烯性质及其由电子相关决定的相所产生的量子效应。通过对电子和光学响应的综合计算，我们发现Casimir力矩可以从Drude电导率中探测到处于基态的各向异性，而Casimir力中的排斥可以帮助识别魔角扭曲双层石墨烯中的拓扑非平凡相。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Re-entrant magic-angle phenomena in twisted bilayer graphene in integer magnetic fluxes
在这项工作中，我们解决的魔角现象（带平坦度和量子几何输运）在扭曲的双层石墨烯（TBG）受到强磁通量$\pm Φ_0$，$\pm 2 Φ_0$，$\pm 3 Φ_0$.（$Φ_0 = h/e$是每个莫尔单元的通量量子）。在整数通量处恢复了莫尔平移不变性，为此我们使用具有晶格弛豫的精确原子模型计算了TBG能带结构。类似于魔角条件之外的零通量物理，报道的效应随着扭曲而迅速消失。我们的结论是，魔角物理重新出现在高磁场，见证了从朗道能级的平坦电子带的出现，并表现出非平凡的量子几何。根据Peotta-Törmä机制，我们进一步讨论了强磁场（28 T，$^\circ$扭）中平带量子几何对超流质量的可能贡献.
2022-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gate-Defined Josephson Junctions in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene
在过去的两年中，魔角扭曲双层石墨烯已经成为一种独特的多功能实验平台，它将金属，超导，磁性和绝缘相结合在单晶中。特别是能够调整超导状态与栅极电压开辟了有趣的前景，新的设备功能。在这里，我们提出了第一个演示的设备的基础上的两个不同的阶段之间的相互作用，在一个单一的魔角扭曲的双层石墨烯晶体的可调区域。我们静电定义了约瑟夫森结的超导区和绝缘区，并观察了可调谐的直流和交流约瑟夫森效应。我们表明，超导性诱导在不同的电子带，并描述在这些频带的交界处的行为，同时考虑到界面效应。观察到Shapiro台阶，AC约瑟夫森效应的标志，并因此观察到约瑟夫森结的形成。这项工作是迈向器件的第一步，其中单独的栅极定义的相关态连接在单晶纳米结构中。我们设想在超导电子学和量子信息技术中的应用，以及在探索魔角扭曲双层石墨烯的超导态的性质的研究中的应用。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prediction of novel `magic' angles and correlations for twisted bilayer graphene in a perpendicular electric field
在被称为“魔角”的某些旋转角度下，扭曲的双层石墨烯具有几乎平坦的带。由此产生的强相关性驱动系统的新的阶段，已在实验中观察到最近。对“魔角”物理学的完整理解-无论是在单粒子还是多粒子水平上-仍然缺失，搜索正在进行中。在这里，我们确定了一组新的“魔术”的角度，在本地平坦带与各种可能的多体不稳定性出现，但单粒子问题承认一个确切的解决方案。这发生在多临界Lifshitz点处存在外部垂直电场时。在这些可以精确量化的角度下，中心带具有猴子鞍的特征，导致强烈的电子相关性。
2018-10-31 cond-mat.mes-hall
Topological Mixed Valence Model in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene
本研究基于重费米子框架与大N奴隶玻色子方法，构建魔角扭曲双层石墨烯的拓扑混合价态模型，揭示其SU(8)对称莫尔系统的独特混合价态特性，为探究该体系非常规超导的微观起源提供新依据。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magic-angle twisted bilayer graphene under orthogonal and in-plane magnetic fields
该研究结合紧束缚模型与Peierls相位，探究1.08°魔角扭曲双层石墨烯在正交与面内磁场下的能带特性，明确了不同磁场对能带、朗道能级及能隙的作用机制。
2024-05-17 cond-mat.mes-hall
Spectral characterization of magic angles in twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯（TBG）已被实验观察到，当扭曲发生在一定的魔角时，表现出几乎平坦的带。在这封信中，我们报告了扭曲双层石墨烯的连续模型及其电子能带结构的新结果。我们证明了在AA耦合消失的近似下，魔角（在此存在完全平坦的带）作为非厄米算符的本征值给出，并且当角$θ$趋于$0$时，所有带开始指数压缩。特别地，当相互作用势改变时，魔角的动力学涉及非物理的复本征值。使用我们的新的光谱表征，我们表明，等距缩放的逆魔角，是特殊的隧道电位的连续模型中的选择，并不受对称性。虽然我们也表明，零能态的保护持有的连续介质模型，只要保持粒子-空穴对称性，我们观察到的存在的平坦带和指数压缩的手征模型的特殊性质。
2020-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magic radius of AA bilayer graphene quantum dot
本研究分析AA双层石墨烯圆形量子点，发现使其低能态发生层宇称简并和最高占据能级对称性切换的离散“魔幻半径”，并建立其与扭转双层石墨烯魔幻角的电子结构类比。
2023-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Capturing magic angles in twisted bilayer graphene from information theory markers
提出利用保真度极化率和层扇区纠缠熵等信息论标记物，识别扭转双层石墨烯在魔角附近零能本征态的量子临界性。
2025-02-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
The crucial role of atomic corrugation on the flat bands and energy gaps of twisted bilayer graphene at the "magic angle" $θ\sim 1.08^\circ$
我们结合最先进的大规模第一性原理计算与低能量连续模型来描述扭曲双层石墨烯在第一魔角$θ=1.08^\circ$的近平坦带。我们表明，平坦的带流形的能量宽度，以及能隙分离的价带和导带，可以得到只有当面外弛豫被充分考虑。结果同意定性和定量与最近的实验结果。
2019-05-13 cond-mat.mes-hall
Comment on "Electron spin resonance and collective excitations in magic-angle twisted bilayer graphene"
这一评论与Morissette { \it et al.}【arXiv：2206.08354v1】.作者声称已经在电子自旋共振实验中发现了集体激发的特征，这些特征与魔角双层石墨烯的相关结构有关。然而，相同的共振特性已经在以前的工作中报道了单层和少层石墨烯，使其理论框架无效。石墨烯的单粒子拓扑非平凡能带结构内的直接理论图为共振特征的观察提供了令人满意的解释，并且也适用于Morissette { \it et al.}提供的数据。然而，这一直观的图景却被作者忽视了。
2022-06-29 cond-mat.mes-hall
Dirac Magic and Lifshitz Transitions in AA-Stacked Twisted Multilayer Graphene
我们发现了一种新型的魔角现象时，AA堆叠的石墨烯双层是扭曲的另一个石墨烯系统与带接触。在最简单的情况下，这构成了由相对于单层石墨烯扭曲的AA堆叠双层形成的三层系统。我们发现多个各向异性的狄拉克锥以一定的角度共存于这种扭曲的多层结构中，我们称之为“狄拉克魔”。“我们将狄拉克魔角的起源追溯到扭曲的AA双层狄拉克锥相对于莫尔倒易晶格中其他接触带的光谱的几何结构。狄拉克锥的各向异性和伴随的级联鞍点诱导了一系列拓扑Lifshitz跃迁，这些跃迁可以通过扭转角和垂直电场来调节。我们讨论了直接观察狄拉克魔术的可能性，以及它的后果的相关态的电子在这个云纹系统。
2021-07-22 cond-mat.mes-hall
Correlated states in magic angle twisted bilayer graphene under the optical conductivity scrutiny
显示平带的莫尔系统已经成为研究相关电子现象的新平台。掺杂魔角扭曲双层石墨烯（TBG）后出现了绝缘态和超导态，并且在电荷中性点（CNP）处存在关联诱导效应，这可能源于自发对称性破缺。我们的理论计算表明，如何光学电导率测量可以区分不同的对称性破缺状态，并揭示相关态的性质。在特定的情况下，100阶，打破了离散的旋转对称的晶格，我们发现，狄拉克锥位移，不仅在动量空间，而且在能量，诱导有限德鲁德重量在CNP。我们还表明，直流电导率各向异性的符号由一个介电阶依赖于晶格弛豫的程度，掺杂和对称性破缺的性质。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Raman spectra of twisted bilayer graphene close to the magic angle
在这项工作中，我们研究了扭曲的双层石墨烯样品的拉曼光谱作为其扭曲角（$θ$）的函数，范围从0.03 $^\circ$到3.40 $^\circ$，其中本地$θ$确定通过分析其相关的莫尔超晶格，通过扫描微波阻抗显微镜成像。使用三个标准激发激光线（457、532和633 nm波长），并且考虑主要拉曼活性石墨烯带（G和2D）。我们的结果表明，电子-声子相互作用影响的G带的线宽接近魔角与激光激发波长无关。此外，$θ$ < 1 $^\circ$体系中的2D能带线形由晶格决定，并且取决于Bernal（AB和BA）堆叠双层石墨烯和应变孤子区域（SP）。我们提出了一个几何模型来解释二维线形变化，并从它，我们估计SP宽度时，向魔角移动。
2022-01-05 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of interlayer couplings: Tuning the magic angle of twisted bilayer graphene at the exit of a waveguide
我们介绍了一种新的方法，允许一个完整的控制调制的有效扭转角的变化，在几层范德华异质结构的照射他们与纵波的光在波导的末端。作为一个具体的应用，我们考虑扭曲的双层石墨烯，并表明可以调整魔角更大或更小，允许在原位实验控制的相图和其他相关材料。波导允许人们规避自由空间对不存在光的纵向电场分量的约束。我们建议将扭曲的双层石墨烯放置在波导出口处的特定位置处，使得它受到横向磁模式（TM）波的纯纵向分量的影响。
2020-05-10 cond-mat.mes-hall
Magic distances in twisted bilayer graphene
Università della Calabria（卡拉布里亚大学）；INFN, sezione LNF, Gruppo Collegato di Cosenza（意大利国家核物理研究所，拉纳蒂尼实验室，科森扎联合小组）
研究通过映射任意堆叠双层石墨烯到魔角双层石墨烯等价类，利用连续模型推导等价关系并扩展到紧束缚方法，展示在密度泛函理论中高效研究魔角物理的途径。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-Harmonic Generation with a twist: all-optical characterization of magic-angle twisted bilayer graphene
该研究利用魔角扭转双层石墨烯的非线性光学响应，发现其能带结构会反映在高次谐波光谱中，并在接近魔角时谐波信号急剧下降，从而提出一种表征扭转角与电子性质的全光学光谱方法。
2023-02-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strange metal in magic-angle graphene with near Planckian dissipation
最近的实验魔角扭曲双层石墨烯发现了相关的绝缘行为和超导性在一个孤立的窄带分数填充。在本文中，我们表明，魔角双层石墨烯表现出强相关系统的另一个标志-一个广泛的制度$T-$线性电阻率以上的小，密度相关，交叉温度-一系列的填充物附近的相关绝缘体。我们还提取了一个运输“散射率”，它满足一个近普朗克形式，是普遍相关的比率$(k_BT/\hbar)$。我们的研究结果建立了魔角双层石墨烯作为一个高度可调的平台来研究奇怪的金属行为，这可能会揭示这种神秘的无处不在的相关物质相。
2019-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical Conductivity of Twisted Bilayer Graphene Near the Magic Angle
在考虑晶格弛豫效应的情况下，对扭曲双层石墨烯（TBG）在魔角附近的能带结构和光电导特性进行了理论研究。结果表明，电导率谱由一系列与能带结构中的范霍夫奇异性相关的峰组成，峰能量随扭转角的变化而系统地演化. TBG的晶格弛豫效应改变了其能带结构，特别是平带，导致电导率峰的显著位移。这些结果表明，光学电导率的光谱特征可以作为指纹，探索能带结构，带隙和晶格弛豫的魔角TBG，以及确定其旋转角度。
2020-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magic-angle bilayer graphene nano-calorimeters -- towards broadband, energy-resolving single photon detection
由于中红外和太赫兹频率中的超低光子能量，在这些波段中，光电探测器是众所周知的不发达，并且宽带单光子探测器（SPD）是不存在的。先进的SPD利用纳米结构超导体中的热效应，由于其高电子热容，其性能目前仅限于更高能的近红外光子。在这里，我们展示了一个超导魔角扭曲双层石墨烯（MAG）设备，该设备能够利用其创纪录的低热容量和急剧的超导转变来检测超低能量的单光子。我们从理论上量化了它的量热光响应，并估计其检测限。该器件可以探测从可见光到亚太赫兹的超宽范围单光子，响应时间约为4 ns，能量分辨率优于1 THz。这些特性使MAG成为一种特殊的长波长单光子传感材料，它将给量子信息处理和射电天文学等领域带来革命性的变化。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Pseudospin Paramagnons and the Superconducting Dome in Magic Angle Twisted Bilayer Graphene
我们提出了一个理论的超导性在扭曲的双层石墨烯，其中吸引力之间产生的电子在同一蜂窝子晶格时，系统是接近子晶格极化不稳定性。由此产生的库珀对是自旋极化谷单态。由于亚晶格极化率主要由带间涨落贡献，因此在很宽的填充分数范围内都能发生超导。通过i）施加亚晶格极化场（由对准的BN衬底产生）或ii）改变莫尔带填充以有利于谷极化来抑制它。接近于亚晶格极化不稳定性的增强的子晶格内吸引类似于熔化曲线附近的液体$^3$ He中的增强的类自旋吸引，并且接近于谷极化不稳定性的增强的谷单重态排斥类似于接近于铁磁不稳定性的金属中的增强的自旋单重态排斥。我们评论我们的赝自旋顺磁子模型和扭曲双层和多层石墨烯的超导性的丰富现象之间的关系。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong suppression of near-field thermal transport between twisted bilayer graphene near the magic angle
扭曲双层石墨烯（TBLG）最近成为研究各种奇异传输现象的通用平台。在这里，我们提出了一个理论研究的近场热辐射之间的悬浮TBLG与重点的魔角。在手征对称连续介质模型中，我们观察到一个抑制的热流接近魔角时，由于减少德鲁德重量，在较低的温度和较大的间隙尺寸更大的supplantation。当化学势位于电荷中性点附近的能隙内时，在50 K时，在扭转0.25°范围内，热流变化可达100倍以上。通过降低电子散射率，魔角附近的辐射光谱急剧变窄，导致超过10，000倍的抑制。此外，支持TBLG被简要考虑，以方便实验测量。合理定制的基板，热流对比度仍然可以超过1000。我们还从层间耦合能的角度讨论了晶格弛豫效应，发现层间耦合越强，热流对比越小，多带输运越显著。我们的研究结果突出了魔角TBLG在热传输，特别是控制热辐射的巨大潜力。
2022-02-18 cond-mat.mes-hall
Charge-Order and Broken Rotational Symmetry in Magic Angle Twisted Bilayer Graphene
在魔角附近的扭曲双层石墨烯（TBLG）中发现了相关的电子相，包括Mott状绝缘体和超导性，以及它们与高温超导体的现象学的有趣相似性，激发了研究热潮，以揭示潜在的物理机制。局域光谱学能够获得光谱函数的对称性和空间分布，可以为解开这一谜题提供重要线索。在这里，我们使用扫描隧道显微镜（STM）和光谱（STS）在魔角TBLG可视化的局域态密度（DOS）和电荷分布。掺杂的样品，以部分填充的平带，低温运输测量揭示了相关的电子相的出现，我们发现一个pseudogap相伴随着一个全球性的条纹电荷秩序的相似性高温超导体提供了新的证据，这些系统的现象背后的更深层次的联系。
2019-07-20 cond-mat.mes-hall
Magic-angle Twisted Bilayer Systems with Quadratic-Band-Touching: Exactly Flat Bands with High-Chern Number
迄今为止，扭曲莫尔系统的研究主要集中在二维（2D）材料，如具有狄拉克点的石墨烯和过渡金属-二硫属化物。在这里，我们提出了一个扭曲的双层的二维系统，其功能稳定的二次带接触点，并找到异国情调的物理不同于以前研究的扭曲莫尔系统。具体来说，我们表明，完全平坦的带可以出现在魔角，更有趣的是，每个平坦的带表现出高陈数（$C=\pm 2$）。我们进一步考虑了这种魔角扭曲系统中的库仑相互作用，发现在一定填充量下，基态支持量子反常霍尔效应，其霍尔电导率为量子化的$2\frac{e^2}{hc}$.此外，这种扭曲的双层系统的可能的物理实现将简要讨论。
2022-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent Hyper-Magic Manifold in Twisted Kitaev Bilayers
Kitaev量子自旋液体由于各种材料（例如，RuCl 3），近似于它们有趣的物理学。在本文中，我们构造了一个平均场近似的莫尔超晶格出现在扭曲Kitaev双层膜的公度双层膜的解决方案。我们发现，在超晶格的微布里渊区上定义的非受限自旋的能带结构被极大地改变。该系统表现出一个超魔流形：一系列几乎完美平坦的能带出现在最低能隙以上的能量处，表现出非常大的（自旋）态密度，可以通过实验进行探测。有趣的是，平带本征态表现出类似于Kagome晶格波函数的局部化。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder-Induced Delocalization in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene
本文通过数值模拟发现魔角扭曲双层石墨烯平带中无序可反常增大平均自由程，揭示无序诱导的去局域化现象及其对莫尔系统奇异物理的重要影响。
2025-03-13 cond-mat.mes-hall
Exceptional magic angles in non-Hermitian twisted bilayer graphene
本文构建非厄米扭转双层石墨烯模型，将Bistritzer-MacDonald方法推广到非厄米系统，发现能带从纯实变为纯虚的奇异魔角及对应无限寿命平带，并揭示厄米魔角处能量虚部最大，为开放系统平带研究开辟新方向。
2025-06-04 cond-mat.mes-hall
Weak-field Hall Resistivity and Spin/Valley Flavor Symmetry Breaking in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene
在魔扭角附近，双层石墨烯莫尔超晶格的最低能量导带和价带变得非常窄。带色散仍然是敏感的云纹的应变模式，层之间的非局部隧道，填充因子依赖哈特里和交换带重正化。在这篇文章中，我们分析了这些带结构的细节的影响，在这个窄带系统中观察到的味道对称性破缺的模式，并在弱场霍尔和Schubnikov-de Haas磁输运测量揭示的费米表面重建的相关模式。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Graphene bilayer and trilayer Moiré lattice with Rashba spin-orbit coupling
我们考虑扭曲的双层和三层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合的存在下，并探讨摩尔自旋电子学的物理。电子电荷密度在魔角$θ_m$处有一个陡峭的台阶。结果，局部自旋观测值（极化和平衡自旋电流）具有作为扭转角$θ$的函数的尖峰（宽度约为1 $^\circ$的一小部分），以及在$θ_m$处的突然符号反转。因此，可以以前所未有的精度确定魔角。在第一手征极限，自旋电流消失，但在$θ_m$的特殊模式的极化仍然存在。与单层和/或{ \it非扭曲}双层石墨烯的自旋电子学相比，扭曲双层石墨烯在魔角处的自旋电子学的主要差异。因此，除了已经报道的在魔角扭曲双层石墨烯中的许多壮观的物理现象之外，在双电子自旋电子学中也出现了新的现象。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall
Graphene Bilayers with a Twist
在魔扭角附近，双层石墨烯从弱相关费米液体转变为强相关二维电子系统，其特性对载流子密度和可控环境因素（如附近栅极的接近度和扭角变化）非常敏感。在其他现象中，魔角扭曲的双层石墨烯具有超导性、相互作用诱导的绝缘态、磁性、电子向列性、线性T低温电阻率和量子化的异常霍尔态。我们强调了这一领域的一些关键研究成果，指出了仍然开放的重要问题，并评论了魔角扭曲双层石墨烯在强相关量子物质世界中的地位。
2020-08-18 cond-mat.mes-hall
Visualization of the flat electronic band in twisted bilayer graphene near the magic angle twist
理论上，如果双层石墨烯以称为魔角的特定扭曲角堆叠，则双层石墨烯具有平坦色散的莫尔迷你带。最近，这种扭曲的双层石墨烯（tBLG）与第一魔角扭曲被报道表现出相关的绝缘状态和超导性，其中在系统中的平坦的迷你带的存在被认为是必不可少的，这些有序相的出现在输运测量。在tBLG的Tunneling光谱和电子压缩性测量揭示了一个范霍夫奇点，这是一致的存在下，平坦的迷你带。然而，在tBLG中的这种莫尔迷你带的动量空间中的平坦色散的直接观察仍然是难以捉摸的。在这里，我们报告了通过使用具有纳米级分辨率的角度分辨光电子能谱（nanoARPES）对平坦莫尔迷你带的可视化。nanoARPES的高空间分辨率使得能够测量tBLG的局部电子结构。我们清楚地证明了在室温下，在接近魔角的tBLG的电荷中性附近存在平坦的莫尔带。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall
Tunable Non-Equilibrium Magic and Minimum Twist Angles in AA-Stacked Twisted Multilayer Graphene
本文发现在圆偏振光下AA堆叠扭曲多层石墨烯中可形成非平衡魔角处的孤立拓扑平准能带，且施加位移场能进一步调谐能带平坦度，为探索Floquet驱动现象开辟新途径。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated Insulating and Superconducting States in Twisted Bilayer Graphene Below the Magic Angle
在“魔角”扭曲双层石墨烯（tBLG）中出现的平带和相关行为引起了人们极大的兴趣，尽管该系统的许多方面都处于激烈的争论之中。在这里，我们报告的观察超导性和莫特样绝缘状态的tBLG设备的扭转角约为0.93，这是小于魔角的15%。在每个莫尔晶胞+/-5个电子的电子浓度下，我们观察到具有约0.1 meV的激活能隙的窄电阻峰，这表明存在附加的相关绝缘状态。这与理论预测的高能带的存在与能量平坦的色散是一致的。在每个莫尔晶胞掺杂+/-12个电子时，由于光谱中存在狄拉克点，我们观察到电阻峰。我们的研究结果表明，tBLG的神奇范围实际上比以前预期的要大，并提供了丰富的新信息，以帮助破译在tBLG中观察到的强相关现象。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon coupling in a magic-angle twisted-bilayer graphene device
声子在扭曲双层石墨烯（TBG）中观察到的强关联现象中的重要性，在所谓的魔角是有争议的。在这里，我们应用门相关显微拉曼光谱监测扭曲角$θ=0^{\circ}$，$\sim 1.1^{\circ}$（魔角）和$\sim 7^{\circ}$（大角度）的TBG器件的G带线宽。结果表明，一个广泛的和p/n-非对称掺杂行为的魔角，在明显的对比观察到的扭曲角以上和以下的行为。原子模型再现了实验观察，揭示了独特的电子结构的魔角TBGs的影响的电子-声子耦合，因此，G带线宽。我们的研究结果表明，强相关现象的魔角TBG的电子-声子耦合和实验观察之间的连接。
2021-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On magic angles and band flattening in twisted bilayer graphene
当两个石墨烯层从AA或AB构型旋转一个小角度时，能带结构发生了剧烈的变化。数值计算表明，在某些称为魔角的离散角度下，低能带变得平坦，导致电子局域化。然而，这种奇怪行为的起源并不清楚。在这里，我提出了一个理论，提供了一个理解的现象，集中在第一个神奇的角度。结果表明，层之间的耦合，除了重整化狄拉克速度，引入高阶动量项的能量色散，是不是所有的相同的符号。这些项之间的部分抵消导致低能带的平坦性。此外，虽然在实空间中存在电子密度的调制，但没有局域化--调制是由于两层中具有不同动量的平面波态的叠加而产生的。此外，它被证实，有一个潜在的几何原因的外观一个以上的魔角，可以用来预测更高的魔角近似不计算的能带结构。
2018-05-22 cond-mat.mes-hall
Flat band carrier confinement in magic-angle twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯由于其几乎无色散的低能带和通过静电门控调节带填充的能力而成为研究强关联电子物理的强大平台。控制石墨烯层之间扭曲角的技术已经导致了快速的实验进展，但提高样品质量对于将精细的相关电子物理与无序效应分离至关重要。由于系统的2D性质和相对较低的载流子密度，样品对小的掺杂不均匀性非常敏感，这可以极大地改变局部电位分布。这种潜在的混乱是不同的扭曲角的变化，已在其他地方研究。在这里，通过使用低温扫描隧道光谱和平面隧道结测量，我们证明了扭曲双层石墨烯中的平带可以放大小的掺杂不均匀性，这令人惊讶地导致载流子限制，这在石墨烯中以前只能在强磁场的存在下实现。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall
Observation of Magic Angle and Wall State in Twisted Bilayer Photonic Graphene
石墨烯是一种单层蜂窝状的碳原子晶格，自发现以来，它表现出了非常规的现象，引起了人们的极大兴趣。最近，在魔角扭曲双层石墨烯中观察到了由莫尔条纹诱导的Mott类绝缘体态和超导态，特别是在电子之间没有关联的情况下，这为强关联现象的理解和研究提供了更多的线索.光子作为玻色子，与费米子的行为不同，也可以恢复石墨烯的非常规现象，例如由于不稳定性，甚至从未在石墨烯中观察到的胡须边缘状态。在这里，我们提出了一个扭曲的双层光子石墨烯的魔角和壁态的直接观察。我们分别在魔角附近AA和AB堆积顺序的区域成功观察到光子的强局域化和快速扩散。最重要的是，我们发现了一个壁态，在最低能带中具有AA和AB/BA堆叠顺序的区域，显示出明显分离的光子分布。壁态的形成机制有助于理解魔角扭曲双层石墨烯中Mott类绝缘态和超导态的同时存在。扭曲双层光子石墨烯中魔角的可达性为石墨烯超晶格增加了玻色子行为，对壁态的观察也将加深对物质的理解。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Heterostrain engineering on twisted graphene bilayer around the first magic angle
最近，第一魔角为1.1°左右的扭曲石墨烯双层（TGB）由于能够实现奇异的量子态，如关联绝缘体行为和非常规超导性而引起了人们的广泛关注。在这里，我们精心研究了一系列的TGB周围的第一魔角工程的异质应变，其中每一层是独立的应变。实验结果表明，适度的异质应变能使小角TGB（~ 1.5°）结构演化为应变魔角TGB（θ ~ 1.1°）结构，并呈现出特征的低能平带。这种异质应变甚至可以驱动系统形成具有大变形的四角超晶格的高应变小角TGB（θ << 1.1°），在那里出现了独特的拓扑螺旋边缘态网络。此外，预测的畴壁模式，这是强烈的局域化，并导致从Kagome晶格衍生的六边形三角形混合阻挫晶格，观察到应变微角TGB。
2018-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced hydrodynamic transport in near magic angle twisted bilayer graphene
利用半经典量子Boltzmann理论，采用Dirac模型，并考虑扭曲角对费米速度的影响，得到了近魔角扭曲双层石墨烯的电阻率、电子热阻率、Seebeck系数和Wiedemann-Franz比随掺杂浓度（电荷中性点附近）和修正费米速度$\tilde v$的变化规律.的$\tilde v$相关的散射机制，即电子空穴库仑，长程杂质，声学规范声子，被认为是详细的。我们发现一系列的扭转角和温度，动量非守恒碰撞（长程杂质和声子）的综合效应是最小的，打开一个窗口，观察强流体动力学运输。几个实验签名被确定，如一个尖锐的电阻率对掺杂密度的依赖性和一个大的增强的Wiedemann-Franz比和塞贝克系数。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall
Twisted bilayer graphene with Kekule distortion: isolated flat band
具有魔角的扭曲双层石墨烯由于在费米能级处存在孤立的平带而表现出强相关的电子性质。我们研究了扭曲双层石墨烯与基板上的两个层。衬底诱导每个石墨烯层Kekul $\acute{e}$畸变。用连续狄拉克费米子模型和紧束缚模型研究了系统。这两种研究都得出了类似的结论，即可能出现超窄带宽的孤立平坦带。
2019-07-28 cond-mat.mes-hall
Moiré optical phonons dancing with heavy electrons in magic-angle twisted bilayer graphene
针对魔角扭曲双层石墨烯中电子-声子耦合的复杂问题，提出基于耦合强度筛选与平带强耦合莫尔光学声子的方案，构建有效扩展Holstein模型，为理解该体系超导及关联效应提供启发。
2024-02-19 cond-mat.mes-hall
Origin of magic angles in twisted bilayer graphene: The magic ring
本研究揭示扭曲双层石墨烯魔角源于AA区费米环决定的莫尔周期，通过动量空间共振散射形成平坦带，确立魔角物理起源并识别相关单粒子态特征。
2025-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kondo lattice model in magic-angle twisted bilayer graphene
本文用拓扑重费米子表示从魔角扭曲双层石墨烯构建SU(8)近藤晶格，揭示强关联金属态与脆弱拓扑狄拉克近藤半金属，并通过量子相图阐明近藤杂化和磁关联的竞争。
2023-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable lattice reconstruction and bandwidth of flat bands in magic-angle twisted bilayer graphene
层间范德华相互作用和层内晶格畸变之间的相互作用可以导致轻微扭曲的双层石墨烯（TBG）的结构重构，其中扭曲角小于特征角θc。实验证明θc非常接近魔角（θ ~ 1.05°）。在这项工作中，我们解决了重建和未重建的结构之间的过渡TBG跨魔角通过使用扫描隧道显微镜（STM）。我们的实验表明，这两种结构都是稳定的TBG在魔角附近。通过施加STM尖端脉冲，我们表明，这两种结构可以切换到彼此和平坦带的带宽，这起着至关重要的作用，在出现强关联态的魔角TBG，可以调谐。观察到的可调晶格重构和带宽的平坦带提供了一个额外的控制旋钮，以操纵附近的魔角的TBG的奇异的电子状态。
2020-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon magic angles and tunable Hall conductivity in 2D twisted ferromagnetic bilayers
随着在扭曲双层石墨烯（tBLG）中发现相关的绝缘相和超导相，扭曲电子学是当前凝聚态物理中最活跃的研究领域之一。在这里，我们提出了tBLG的磁振子类似物。我们研究了扭曲铁磁双层膜（tFBL）中的磁振子，包括交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。对于可忽略的π，tFBL呈现离散的磁振子魔角和类似于tBLG的平坦莫尔能带。然而，这一变化改变了局面，使该系统更加奇特。tFBL中的自旋导致了任意扭转角下丰富的拓扑磁振子能带结构。扭转角变成了磁振子霍尔和能斯特电导率的控制旋钮。带隙的平坦带出现在连续的魔角中。在连续谱的下限，能带结构重构形成拓扑平坦带束。豪华的扭曲角控制带隙，拓扑性质，平带的数量，霍尔和能斯特电导率呈现tFBL一种新颖的设备从基本和应用的角度来看。
2020-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene in a Magnetic Field: Landau Level Correspondence, Exact Wavefunctions and Fractional Chern Insulators
我们证明了在垂直磁场的存在下，魔角扭曲双层石墨烯手性模型中的平坦带保持完全平坦。这是由一个精确的映射模型和最低的朗道级波函数在一个有效的磁场，其中的外部场是增加或减少了一个通量量子每个单元格。当外场达到每个单胞一个通量量子时，模型出现拓扑相变。这些发现使我们能够分析在完全平坦的能带中的分数陈氏绝缘体的Jain系列态，并指出能隙对磁场的非常规依赖性。
2021-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hybrid Wannier Chern bands in magic angle twisted bilayer graphene and the quantized anomalous Hall effect
我们提出了一种方法来研究的强相互作用制度在扭曲的双层石墨烯使用混合Wannier函数，这是Wannier在一个方向和布洛赫在其他方面。我们着重讨论了由Bistritzer和MacDonald提出的连续介质模型给出的激活带，并讨论了相应的混合Wannier函数的性质。然后，我们采用的方法的填充$\pm 3$电子每个莫尔细胞的研究使用Hartree-Fock方法。我们讨论在长度不同的制度下，一个量子化的反常霍尔效应被认为是在这两个填充。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Internal screening and dielectric engineering in magic-angle twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯（MA-tBLG）是研究二维Dirac材料框架中电子相互作用、能带结构和晶格自由度的共谋以产生奇异量子多体基态的可调实验场。虽然掺杂或磁场等外部参数的影响可以方便地修改和分析，但准二维电子气的全表面性质及其复杂的内部性质构成了一项具有挑战性的任务，以表征实验中发现的不同绝缘和超导状态的本质。我们分析了内部屏蔽和介电环境对MA-tBLG的本征电子相互作用的影响。我们发现，层间耦合一般增强内部屏蔽。介电环境对有效相互作用强度的影响决定性地取决于MA-tBLG的电子状态。因此，我们提出了实验剪裁的介电环境，例如通过改变覆盖层的成分和厚度，作为一个有前途的追求，以提供进一步的证据，解决隐藏的性质的量子多体状态在MA-tBLG。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of Magic Angles in Twisted Bilayer Graphene
已知扭曲双层石墨烯（TBG）在被调谐到特殊魔角时具有接近电荷中性的孤立且相对平坦的带。然而，不同的魔角标准，如狄拉克速度的消失，最小带宽或最大带隙到更高的频带通常给出不同的结果。在这里，我们研究了一个修改后的连续模型TBG有一个无穷序列的幻角$θ$，在其中，我们同时发现，（i）狄拉克速度消失（ii）绝对平坦的带出现在中性和（iii）带隙的激发带最大化。当以$α\sim 1/θ, $参数化时，它们以$Δα\simeq 3/2$的简单周期性重现，这在第一魔角之外，不同于早期的计算。此外，在这个模型中，我们证明了狄拉克速度的消失，确保确切的平坦带和显示的平坦带波函数有关的双周期函数组成的比率的θ函数。此外，使用微扰理论的$α^8$，我们捕获的第一魔角$θ\approx1.09^{\circ}$（$α\approx 0.586$），这精确地解释了数值结果的重要功能。最后，基于我们的模型，我们讨论了在TBG中观察第二魔角的前景。
2018-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
