hBN alignment orientation controls moiré strength in rhombohedral graphene
本研究通过低温输运与 SQUID-on-tip 磁测量对比 0°/180° hBN 排列器件，揭示取向虽不改变莫尔波长，却经晶格弛豫显著改变莫尔势与关联相图。
2025-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pressure-Driven Moiré Potential Enhancement and Tertiary Gap Opening in Graphene/h-BN Heterostructure
针对莫尔势强度难以动态调控的问题，本文发展高压量子输运技术，在石墨烯/h-BN中证实压力可增强莫尔势并首次观测到三级带隙。
2025-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent geometric frustration and flat band in moiré bilayer graphene
到目前为止，摩尔石墨烯双层在大的，不相称的旋转角度的物理被认为是无趣的。已经认为，在这样的结构中的层间耦合是弱的，并且该系统可以被认为是一对解耦的单个石墨烯片的良好近似。在这里，我们表明，对于大的旋转角附近的相称的，层间耦合，远远不是弱，是能够完全本地化的电子在一个大规模的，几何挫折网络的拓扑保护模式。系统的几何挫折产生了完全平坦的带，结果是强相关物理。尽管在晶格结构中没有大尺度图案出现在未引导的眼睛中，但所有这些都出现了。这个非凡系统的低能物理学在足够接近于衰变的情况下有一个精确的解析解。
2018-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Four Moiré materials at One Magic Angle in Helical Quadrilayer Graphene
本研究提出螺旋扭曲四层石墨烯（HTQG）平台，其晶格弛豫产生两类共四种莫尔畴结构，且所有子结构在θ≈2.3°魔角下均有窄带，I型畴可用于实现鲁棒超导与陈绝缘体。
2025-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Moiré circuits: engineering magic-angle behaviors
扭曲双层石墨烯中的莫尔超晶格为研究各种奇异量子现象提供了一个前所未有的平台。近年来，扭曲自由度被引入到各种经典波系中，为波的控制提供了新的思路。问题是，双电子学和莫尔物理学是否可以扩展到电子学中，并在扭转信号处理中具有潜在的应用。在这里，我们在理论和实验中证明，许多迷人的莫尔物理可以使用具有极高自由度的电路来设计。通过适当地设计扭曲双层电路的层间耦合和一个子晶格的偏置，可以在不同的扭曲角下实现远离其他态的具有大带隙的低能平坦带。基于具有固定扭曲角的莫尔电路，我们在实验上证明了当施加魔值的层间耦合时，带变窄的效果以及电能的局部化。此外，还首次观察到了由莫尔势诱导的赝磁场产生的拓扑边缘态。我们的研究结果提供了一个灵活的平台来研究自然材料和其他经典波系统之外的双电子学，并可能在集成电路设计领域具有潜在的应用。
2021-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magic continuum in multi-moiré twisted trilayer graphene
该研究在扭曲三层石墨烯中发现关联相沿扭转角空间的连续线分布，区分了莫尔多晶与准晶两类结构，观测到反常霍尔效应与超导现象，提出magic条件以延伸流形形式存在的新框架。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Remote Moiré Modulation of Decoupled Dirac Subsystems in Twisted Trilayer Graphene
Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)（大邱庆北科学技术院）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）
研究发现，在大角度螺旋扭曲三重层石墨烯中，电荷输运表现出摩尔调制单层和剩余扭曲双层石墨烯子系统的重新组织，表明摩尔势可能不受限于其结构界面，可通过静电耦合影响空间分离的狄拉克子系统。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Moiré phonons in graphene/hexagonal boron nitride moiré superlattice
采用连续介质模型对石墨烯/六方氮化硼莫尔超晶格的面内声学声子进行了理论研究。我们证明了各层的原始声子带被强烈杂化并重构为由色散带和平坦带组成的莫尔声子带。声子能带结构可以有效地描述了一个弹簧-质量网络模型来模拟莫尔畴壁的运动，其中的平带模式被解释为独立的，解耦的字符串的振动。我们还发现，由于hBN的反转对称性破缺，莫尔声子具有角动量，高振幅集中在窄隙区附近。最后，我们将同样的方法应用于扭曲双层石墨烯，我们发现G/hBN和TBG中平带模式的起源之间存在显着差异，反映了不同的几何结构域图案。
2023-03-02 cond-mat.mes-hall
Moiré superlattices in strained graphene-gold hybrid nanostructures
石墨烯-金属纳米粒子杂化材料不仅具有金属纳米粒子和石墨烯的独特性质，而且由于石墨烯和纳米粒子之间的相互作用，还具有其他新的性质。这项研究表明，金纳米岛可用于定制石墨烯的局部电子性质。在结晶金纳米岛上的石墨烯表现出莫尔超晶格，其在局部态密度中产生次级狄拉克点。相反，石墨烯覆盖的金区域在退火时经历多晶到Au（111）的相变。此外，具有不同莫尔周期的莫尔超晶格的纳米尺度共存也被揭示。其中一些莫尔周期非常大，这不能用石墨烯和最顶层Au（111）层之间的标准晶格失配来解释。密度泛函理论和分子动力学模拟首次表明，在这种情况下，石墨烯和界面金属层是应变的，导致扭曲的晶格常数，并因此减少失配。通过扫描隧道光谱，还观察到了由大波长莫尔条纹引起的室温电荷局域化。这些发现可以为石墨烯/金属界面的应变工程开辟一条路线，这些界面具有各种莫尔超晶格和定制的纳米级信息编码的电子特性。
2016-06-30 cond-mat.mes-hall
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
Moiré minibands in graphene heterostructures with almost commensurate sqrt3 x sqrt3 hexagonal crystals
本文提出了一种石墨烯中Dirac电子低能莫尔带的唯象理论，该理论将电子置于一个几乎相同的六方晶格上，其晶胞尺寸是石墨烯的三倍，由于石墨烯中电子的不稳定性，导致电子的谷间散射发生周期性的调制.与石墨烯的完全相称的凯库勒畸变相反，这种超晶格扰动使零能量狄拉克锥保持完整，但能够在第一莫尔子带的边缘打开带隙，在导带和价带中不对称。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Tunable Inter-Moiré Physics in Consecutively-Twisted Trilayer Graphene
本文制备了连续扭转的三层石墨烯器件，通过静电调控两个莫尔超晶格及其相互作用，发现了新型莫尔间霍夫施塔特蝴蝶，其振荡对应MoM超晶格的准晶尺度，揭示了竞争原子序的新物理。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall
New generation of moiré superlattices in doubly aligned hBN/graphene/hBN heterostructures
二维晶格的特定旋转排列导致具有比原始晶格更大的周期的莫尔超晶格，并且允许设计这种材料的电子能带结构。到目前为止，已经报道了石墨烯/hBN和石墨烯/石墨烯系统的这种超晶格的输运特征。在这里，我们报告了在完全hBN封装的石墨烯中的莫尔超晶格，其中顶部和底部hBN都与石墨烯对齐。在石墨烯中，两种不同的莫尔超晶格分别与顶部和底部hBN形成。两个超晶格的叠加可以导致第三个超晶格，其周期大于石墨烯/hBN系统中的最大周期（14 nm），我们在一个简单的模型中解释了这一点。这种新型的能带结构工程允许人们在二维材料中人为地创建更宽的电子特性谱。
2018-12-25 cond-mat.mes-hall
Lowest-energy Moiré Band Formed by Dirac Zero Modes in Twisted Bilayer Graphene
最近在扭曲双层石墨烯中发现了非常规的绝缘相和超导相[Y. Cao et al，Nature { \bf 556}，80; { \bf 556}，43（2018）]，但相关的低能电子态尚未被明确识别。在这项工作中，我表明，层间跳跃诱导空间调制的狄拉克质量项的连续哈密顿量，并导致低能量带形成的狄拉克零模式的莫尔超晶格。当狄拉克速度在魔角处消失时，该莫尔带变得非常平坦，因此强烈相关，并且在$1/4$和$3/4$填充处进入量子无序的莫特绝缘相，即，$\pm 2$多余的电子每摩尔超级电池，这可能是在实验中发现的绝缘相。
2019-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fourier Transform Analysis of STM Images of Multilayer Graphene Moiré Patterns
借助一个简单的模型，我们分析了由取向错误的双层和三层石墨烯堆叠产生的简单和双重莫尔图案的扫描隧道显微镜图像。据发现，该模型再现令人惊讶的是，以及在快速傅立叶变换的图像中观察到的非平凡的功能。我们指出的困难，由于这些功能在解释FFT上看到的图案。
2014-09-10 cond-mat.mes-hall
Moire miniband features in the angle-resolved photoemission spectra of graphene/hBN heterostructures
我们确定的角度分辨光电子能谱（ARPES）所产生的周期性图案特征的石墨烯异质结构与六方氮化硼（hBN）的功能。为此，我们为先前用于描述石墨烯/hBN系统中的莫尔超晶格的五个微观模型建模ARPES光谱和强度图。我们表明，这些功能的详细分析，可以用来牵制石墨烯和hBN之间的相互作用的微观机制。我们还分析了如何在石墨烯或光发射电子散射的hBN的存在下的莫尔周期性应变可以区分的迷你带的形成。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall
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
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
Correlated Insulating States and Transport Signature of Superconductivity in Twisted Trilayer Graphene Moiré of Moiré Superlattices
二维材料层以小的扭曲角堆叠，产生比原始晶格大得多的尺度上的跳动周期性图案，称为莫尔超晶格。当堆叠涉及两个以上的层，相邻层之间具有独立的扭曲角时，它会产生莫尔超晶格的莫尔，具有控制系统行为的多个长度尺度。在这里，我们证明了在扭曲的三层石墨烯与两个连续的小扭曲角的高阶莫尔超晶格的这些效果。我们报告了在极低的载流子密度（~1010 cm-2）下莫尔超晶格的莫尔半填充附近的相关绝缘态，在此附近，我们还报告了通常在2D超导体中预期的零电阻输运行为。此外，在完全占用（v = -4和v = 4）状态下测量的电阻的温度依赖性是半金属的，不同于扭曲双层系统的绝缘行为，提供了连续的，非孤立的高阶莫尔平坦带的紧急相关输运行为的第一个演示。我们的研究结果为莫尔关联态的微观机制提供了新的见解，并为该材料平台上的未来研究提供了动力，例如相位相干性和Meissner效应的演示。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall
Double moiré with a twist: super-moiré in encapsulated graphene
周期性空间调制，如由莫尔图案产生的，已经被广泛研究，以期设计和调整石墨烯的性质。由六方氮化硼（hBN）封装的石墨烯在与顶部和底部hBN层稍微错位时会经历两个干涉莫尔条纹，从而产生所谓的超级莫尔条纹（SM）。这导致晶格和电子光谱重构。的非放松SM图案的几何结构，使我们能够定性地指示在电子性质的诱导变化，并定位在状态密度和导电性的SM功能。为了强调晶格弛豫的影响，我们报告在所有Dirac样点的空穴掺杂部分的重建光谱，这是预期的增强时，包括相互作用的影响的带隙。我们的结果是能够区分由于晶格弛豫和由于干扰SM的效果，并提供了一个清晰的图片上的起源最近实验观察到的效果，在这样的三层异质结构。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall
Effect of moiré superlattice reconstruction in the electronic excitation spectrum of graphene-metal heterostructures
我们利用高分辨电子能量损失谱和结合密度泛函理论和紧束缚方法研究了Ru（0001）衬底上周期性波纹石墨烯和Ni（111）衬底上平坦、相称石墨烯的电子激发谱。我们发现，石墨烯/Ru（0001）中晶格失配引起的周期性莫尔超晶格诱导了额外模式的出现，这在石墨烯/Ni（111）中不存在。与掺杂石墨烯的普通带内等离子体相反，额外模式在电荷中性石墨烯/金属接触中是稳健的，由于莫尔图案超晶格，其起源于在重建的能带结构中出现的van Hove奇点之间的电子-空穴带间跃迁。
2017-01-19 cond-mat.mes-hall
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
Dichotomy of Electron-Phonon Coupling in Graphene Moiré Flat Bands
石墨烯莫尔超晶格是研究相关电子物理和超导性的杰出平台，具有特殊的可调谐性。然而，仅在魔角扭曲双层石墨烯（MA-TBG）和魔角扭曲三层石墨烯（MA-TTG）中测量到了强大的超导性。在某些莫尔平带中超导相的缺乏提出了一个关于超导机制的问题。在本论文中，我们基于原子论计算研究了石墨烯莫尔超晶格中的电子结构和电子-声子耦合。我们发现，电子-声子耦合强度λ是显着不同的石墨烯莫尔平带。MA-TBG和MA-TTG的总强度λ非常大（λ>1），这两种材料在实验中都显示出强的超导性。然而，λ在扭曲双层石墨烯（TDBG）和扭曲单层-双层石墨烯（TMBG）中小一个数量级，其中据报道超导性相当弱或不存在。我们发现TDBG和TMBG中的Bernal堆叠层在平带态诱导了亚晶格极化，抑制了亚晶格间的电子-声子矩阵元。我们还得到了与实验结果相符合的非绝热超导Tc。我们的研究结果清楚地表明了强电子-声子耦合和实验观测到的强超导性之间的相关性。
2021-10-03 cond-mat.mes-hall
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
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
Universal classification of twisted, strained and sheared graphene moiré superlattices
支撑在各种衬底上的石墨烯中的莫尔超晶格为设计石墨烯的电子特性开辟了一条新途径。然而，它们的能带结构所依赖的确切晶体结构仍然存在很大争议。在扫描隧道显微镜和密度泛函理论研究中，我们分析了生长在SiC上制备的多层石墨烯上的石墨烯样品以及在Re和Ir的密堆积表面上生长的石墨烯样品，具有超高精度。我们解决了石墨烯中的小角度扭曲和剪切，并确定了包含1,000多个碳原子的大晶胞，并表现出与石墨烯晶格相称的莫尔超晶格的非平凡纳米粒子。最后，一个一般的形式主义适用于任何六角形莫尔分类所有报道的结构。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Supermoiré low-energy effective theory of twisted trilayer graphene
堆叠具有扭曲的石墨烯的三个单层通常产生两个莫尔图案。然后，在三个层周期性地重新对准的较大距离处出现莫尔结构的莫尔。我们在这里设计了一个有效的低能量理论来描述光谱的距离大于莫尔长度尺度。在底层石墨烯的每个谷中，该理论包括位于莫尔布里渊区的${\bf Γ}_M$点处的一个狄拉克锥以及位于${\bf K}_M$和${\bf K}'_M$的两个弱间隙点。速度和小间隙表现出空间依赖性的云纹的云纹晶胞，需要一个非阿贝尔连接的潜力，确保规范不变性。数值求解所得到的模型，并得到一个完全连接的频谱，这是保护的组合的时间反演和两次旋转对称性。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall
Moiré band model and band gaps of graphene on hexagonal boron nitride
六方氮化硼（G/BN）上的近对齐的石墨烯可以精确地模拟由光滑变化的莫尔图案赝自旋场扰动的狄拉克哈密顿量。在这里，我们提出了一个框架下，结合对称性的考虑与从头计算输入的任意小扭曲角的G/BN的莫尔带模型。我们的带隙在初级和次级狄拉克点的分析突出的作用，反转对称性破坏的贡献的莫尔图案，导致初级狄拉克点间隙时，莫尔应变引起一个有限的平均质量，和次级间隙时，莫尔赝自旋组件适当混合。在莫尔单元中的对称点附近可以达到高达$\sim$ 40特斯拉的值的伪磁应变场几乎完全来自虚跳变，并且在莫尔应变引起的键长畸变所产生的贡献之上占主导地位。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall
Moire bands in twisted double-layer graphene
当周期性图案的两个副本以相对扭曲重叠时，形成莫尔图案。我们解决了扭曲的两层石墨烯系统的电子结构，表明在其连续狄拉克模型的莫尔图案的周期性导致莫尔布洛赫带。这两个层变得更强的耦合和狄拉克速度过零几次扭转角减小。对于一组离散的魔角的速度消失，最低的莫尔带的双折射，和狄拉克点的状态密度和逆流电导率强烈增强。
2010-09-21 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
Moir{é} patterns as a probe of interplanar interactions: graphene on h-BN
通过对具有小晶格失配的衬底上的石墨烯的莫尔{é}图案的原子模型化，我们发现对于小的和大的取向差角，定性地不同的应变分布，对应于最近在六方BN上的石墨烯中观察到的晶格-无公度转变。我们发现，C-N和C-B相互作用的比例是决定莫尔条纹中心和边缘不同键长的主要参数。只有在假定C-B相互作用至少比C-N相互作用弱两倍的情况下，才能得到与实验数据一致的结果。纳米级莫尔条纹中的应变分布与我们计算中发现的原子尺度下的势能面之间的对应关系使得莫尔条纹成为研究范德华异质结构中色散力细节的工具。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Emergence of Tertiary Dirac Points in Graphene Moiré Superlattices
结晶固体的电子结构主要由其晶格结构决定。范德瓦尔斯固体的最新进展，具有二维（2D）原子膜受控堆叠的人工晶体，已经能够创造具有新电子结构的材料。特别地，将石墨烯堆叠在六方氮化硼（hBN）上引入了莫尔超晶格，其从根本上改变了石墨烯的能带结构并产生次级狄拉克点（SDP）。在这里，我们发现在hBN上石墨烯中形成莫尔超晶格产生了新的，意想不到的结果：出现了一组第三狄拉克点（TDP），当样品受到外部磁场时，会产生额外的朗道能级。我们的观察暗示了在适当的载流子掺杂和磁场下，在莫尔超晶格顶部形成了隐藏的凯库勒超结构。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Local spectroscopy of moiré-induced electronic structure in gate-tunable twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯（tBLG）形成准晶体，其结构和电子性质取决于其层之间的旋转角度。在这里，我们提出了一个扫描隧道显微镜研究支持原子光滑和化学惰性的六方氮化硼（BN）的栅极可调tBLG设备。这些tBLG器件的高质量允许识别由石墨烯-石墨烯和石墨烯-BN层间相互作用产生的共存莫尔图案和莫尔超晶格。此外，我们研究额外的tBLG光谱功能的第一范霍夫奇点以外的局部态密度。我们的实验数据解释的理论，结合从头计算和确认强非微扰字符tBLG层间耦合在小扭转角制度的莫尔带。
2015-10-10 cond-mat.mes-hall
Graphene on boron-nitride: Moiré pattern in the van der Waals energy
利用原子模拟研究了石墨烯和六方氮化硼（h-BN）之间的范德华（vdW）能量的空间依赖性。石墨烯和h-BN之间的范德华能显示出与局域态密度（LDOS）中观察到的莫尔图案相同的六方超晶格结构，其取决于石墨烯和h-BN之间的晶格失配和取向差角。我们的研究结果提供了石墨烯和BN之间的弱范德华相互作用的原子特征，这与实验一致，并提供了一个解析表达式的弱范德华相互作用的空间变化的大小。我们还发现石墨烯的A-B晶格对称性在扶手椅方向上被破坏。
2014-04-19 cond-mat.mes-hall
Kagome and honeycomb flat bands in moiré graphene
本研究提出两类石墨烯基莫尔系统，分别通过石墨烯与特定二维衬底堆叠、两层类石墨烯层堆叠，实现kagome与蜂窝平带及高自旋陈数，为强关联拓扑相研究提供理想平台。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
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
Multilayer graphene, Moiré patterns, grain boundaries and defects identified by scanning tunneling microscopy on the m-plane, non-polar surface of SiC
在非极性的n+6 H-SiC m-平面衬底上生长外延石墨烯，并使用原子尺度扫描隧道显微镜进行研究。多层石墨烯被发现在整个表面，并表现出旋转无序。发现了不同空间周期的莫尔条纹，并且我们发现，随着波长的增加，调制的幅度也增加。这种关系揭示了关于弯曲石墨烯所需的能量与与下面的石墨烯层的相互作用能（即范德华能）之间的相互作用的信息。我们的实验得到了理论计算的支持，理论计算预测膜的形貌振幅与莫尔条纹波长L成比例，L = L^-1 + αL^-2。
2014-12-30 cond-mat.mes-hall
Angle-dependent electron confinement in graphene moiré superlattices
在石墨烯莫尔超晶格中，层间的电子相互作用大多被隐藏，因为能带结构由于折叠而变得拥挤，使得它们的解释变得繁琐。在这里，作为层间旋转角的函数的电子能带结构的演变进行了研究，使用密度泛函理论，然后展开带，然后将它们与它们相应的单个组件。我们观察到的相互作用在理论上没有阐明迄今为止，在小层间角，间隙变成离散的能量均匀分布的状态。我们发现，$V_{ppσ}$吸引力之间的相互作用的平面外轨道从不同的层是负责的离散化。此外，当层间角变小时，这些离散的均匀间隔的状态具有与石墨烯声子相当的能量差。因此，它们可能与解释电子-声子辅助效应有关，这种效应已经在石墨烯莫尔超晶格中实验观察到。
2021-08-08 cond-mat.mes-hall
Twist versus heterostrain control of optical properties of moiré exciton minibands
研究了异质双层过渡金属双硫族化合物中层间激子的光学性质，并与扭曲（和/或晶格失配）引入的莫尔条纹进行了比较.应变除了是莫尔织构的一个原因外，还有效地在电子或空穴上引入了恒定的规范势，这使得动能的色散相对于莫尔超晶格中的激子晶体动量发生了变化，这导致了与扭曲诱导莫尔不同的激子能带色散和光耦合特性，即使激子莫尔超晶格势在两种情况下具有相似的实空间轮廓。对于在原子尺度上打破三重旋转对称性的应变，在超晶格势极小处捕获的激子波包具有椭圆偏振谷光学选择规则，与扭转莫尔中的圆偏振相反。我们研究了光锥中激子的微带和亮态的光学偶极子随莫尔周期的减小而发生的演化，激子的波函数在此基础上从局域波包演化到扩展的Bloch态.此外，还讨论了在扭曲和异质应变相互作用下的莫尔激子特性。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall
Tunable crystal symmetry in graphene-boron nitride heterostructures with coexisting moiré superlattices
在由原子级薄晶体层叠而成的异质结构中，层间的晶格失配或旋转会导致长波长的莫尔超晶格。这些莫尔图案可以驱动复合材料的显著能带结构重构，导致包括超导性、磁性、分数陈绝缘态和莫尔激子在内的广泛的涌现现象。在这里，我们研究单层石墨烯封装在两个晶体的氮化硼（BN），其中所有三个组件之间的旋转对齐可以变化。我们发现，在石墨烯中产生的带隙与两个BN层的完美旋转对准可以修改基本上取决于两个BN层的相对取向是0度或60度，这表明在异质结构中的反转对称的存在或不存在之间的可调过渡。与所有三个层的完美对准的小偏差（$<1^{\circ}$）导致共存的长波长莫尔势，导致以多个次级狄拉克点为特征的高度重构的石墨烯能带结构。我们的研究结果表明，多个莫尔图案之间的相互作用可以用来可控地修改复合异质结构的电子性质。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Observation of multi Dirac fermion cloning induced by moiré potential in graphene-SiC heterostructure
我们用角分辨光电子能谱重新研究了SiC衬底上石墨烯的电子结构。我们直接观察到狄拉克锥的多重克隆，除了以前归因于重建。Dirac锥复制品的位置、相对距离和各向异性与石墨烯-SiC异质结构的莫尔条纹完全一致。我们的结果提供了一个简单的例子莫尔势调制的狄拉克费米子的工程电子结构。
2021-03-23 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
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
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
Moiré lattice-induced formation and tuning of hybrid dipolar excitons in twisted WS$_2$/MoSe$_2$ heterobilayers
在范德华双层中形成的莫尔超晶格使得能够创造和操纵新的量子态，如在魔角附近的扭曲双层石墨烯中发现超导和相关绝缘态所例示的。扭曲的双层半导体可以导致可调的激子晶格和拓扑状态，但莫尔激子的签名仅在紧密角对准的双层中被报道。在这里，我们报告的波纹晶格WS $_{2}$ /MoSe $_{2}$双层膜在很宽的扭转角的调谐，导致连续调谐的波纹晶格诱导层间激子和它们的杂交与光学明亮的层内激子。混合激子的显著复苏发生在相称扭转角21.8°和38.2°附近，这是由于由莫尔倒易晶格矢量连接的状态之间的层间隧穿。从角度依赖性，我们得到了层间激子的有效质量和电子层间隧穿强度。这些发现为理解和工程化角扭曲半导体范德华异质结构中丰富的莫尔晶格诱导现象铺平了道路。
2019-11-22 cond-mat.mes-hall
Moiré edge states in twisted graphene nanoribbons
众所周知，基于石墨烯的系统的边缘物理对边界处的原子结构高度敏感，其中仅在晶格的Z字形终止上发现局部零模式边缘状态。在这里，我们证明了石墨烯扭曲双层支持额外的一类边缘状态，即（i）发现所有边缘几何形状，因此对边缘粗糙度是鲁棒的，（ii）发生在与扭曲诱导的范霍夫奇异性相一致的能量在散装和（iii）拥有强烈调制的莫尔晶格的电子密度。有趣的是，这些“莫尔边缘状态”只存在于某些晶格畸变中，因此扭曲双层的边缘物理与体相形成鲜明对比，并不是唯一由扭曲角决定的。
2018-01-19 cond-mat.mes-hall
Tunable high-Chern-number Chern insulators in rhombohedral tetralayer graphene/hBN moiré superlattices
State Key Laboratory of Micro-nano Engineering Science, Tsung-Dao Lee lnstitute & School of Physics and Astronomy, Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学微纳电子工程科学国家重点实验室、李政道研究所及物理与天文学院人工结构与量子控制教育部重点实验室）；Department of Physics, City University of Hong Kong（香港城市大学物理系）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（国家材料研究所电子与光学材料研究中心）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（国家材料研究所材料纳米结构研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））；Department of Physics, Southern University of Science and Technology（南方科技大学物理系）；Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）
研究通过调节扭角和对齐方向，发现多种高陈数陈绝缘体，包括陈数为-4和±3、±2、±1的绝缘态，展示了莫尔超晶格中拓扑结构的多样性。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall
Plasmons in realistic graphene/hexagonal boron nitride moiré patterns
采用石墨烯和六方氮化硼（hBN）晶体的范德华异质结构已经成为等离子体的有前途的平台，这要归功于它们的集体模式与载流子密度的可调谐性和等离子体品质因数的记录值。在这篇文章中，我们从理论上研究了莫尔图案超晶格在hBN上的近对齐石墨烯中的作用，通过使用从头计算得到的连续模型哈密顿量。我们计算系统的能量损失函数的各种化学势值，可在门控设备。计算结果表明，电子-空穴的不对称性导致了正负化学势之间等离子体激元色散的显著不对称性，显示了空穴带复杂的能带结构和丰富的二次狄拉克点带隙吸收谱.
2018-07-06 cond-mat.mes-hall
Relaxation of moiré patterns for slightly misaligned identical lattices: graphene on graphite
通过大尺度原子模拟研究了原子弛豫对扭曲石墨和双层石墨中莫尔条纹结构的影响。重建的结构可以被描述为一个超晶格的“热点”与旋涡状行为的平面内原子位移和增加的平面外位移与角度减小。这些晶格畸变影响标量势和矢量势以及由此产生的电子性质。在低取向差角（< $\sim$ 1 $^\circ$）下，优化的结构显著偏离在电子性质的计算中经常假设的正弦调制。所提出的结构可以通过扫描探针显微镜测量来验证。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall
Topological piezoelectric response in moiré graphene systems
从理论上研究了莫尔石墨烯系统中的压电效应。由于应变耦合到系统中的电子作为伪矢量势，其对于石墨烯的$K$和$K'$谷具有相反的符号，因此其对具有相反陈数的两个谷的影响不会抵消，而是相加。因此，在这些系统中的压电张量的一些组件，通常具有非平凡的拓扑结构，在其平坦的频带，几乎量化的谷陈数。利用连续介质模型和原子紧束缚模型对hBN取向的扭曲双层石墨烯、扭曲双层-单层石墨烯和扭曲双层石墨烯体系的面内压电响应进行了数值计算，验证了上述结论.我们发现，通过调整垂直位移场和/或扭转角，这可能会导致在这些系统中的平带和远程带之间的间隙关闭，高原形状的压电响应得到，与跨越拓扑相变的突然跳跃。我们建议这种近似量子化的压电响应可以作为一个直接的实验探针的谷陈数的平带莫尔石墨烯系统。
2021-09-20 cond-mat.mes-hall
Moiré Commensurability and the Quantum Anomalous Hall Effect in Twisted Bilayer Graphene on Hexagonal Boron Nitride
当扭曲双层石墨烯（tBG）与封装的六方氮化硼（hBN）层几乎对齐时，有时在扭曲双层石墨烯（tBG）中观察到量子反常霍尔（QAH）效应。我们提出，QAH效应在单个器件中的出现或不存在可能与石墨烯/石墨烯和石墨烯/hBN莫尔图案之间的可重复性有关。我们确定了一系列的点在$(θ_{\rm GG},θ_{\rm GBN})$扭转角空间的两个莫尔图案是相称的，允许莫尔带理论应用，并表明，在这种情况下，频带陈数是敏感的刚性面内hBN位移。鉴于这一性质，我们认为，QAH效应可能只有当i）的$(θ_{\rm GG},θ_{\rm GBN})$扭转角对是足够接近的一个相称的点，两个莫尔图案产生一个超莫尔图案具有足够长的长度尺度，和ii）的超莫尔有一个扩展的拓扑非平凡的QAH阶段。对于远离可折叠性的扭转角，hBN层充当可以破坏QAH效应的无序源。我们的建议可以解释一些目前的实验观察。进一步的实验研究，可以更直接地测试这个建议。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Winding Berry dipole on uniaxially strained graphene/hBN/hBN moiré trilayers
本文结合从头算与紧束缚及半经典方法，研究单轴应变 graphene/hBN/hBN 莫尔三层结构，揭示局域势修正使 Berry 偶极子在莫尔晶格中转向并缠绕。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall
Hexagonal boron nitride/bilayer graphene moiré superlattices in the Dirac-material family: energy-band engineering and carrier doping by dual gating
National Institute for Materials Science (NIMS)（物质材料研究机构）；Gunma University（群马大学）
本文综述hBN/BLG莫尔超晶格的制备与输运，揭示其无电场下CNP能隙、可调能带拓扑及范霍夫奇异性，并通过双栅实现能带工程，展现物理普适性与多样性。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall
