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
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 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
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
Anisotropic Moiré Optical Transitions in Twisted Monolayer/bilayer Phosphorene Heterostructures
范德瓦尔斯异质结构的莫尔超晶格提供了一种强大的新方法来设计二维（2D）材料的电子结构。在不同的云纹异质结构中出现了许多新的量子现象，例如石墨烯系统中的相关绝缘体、超导体和Chern绝缘体以及过渡金属二硫属化物（TMDC）系统中的云纹激子。扭曲磷烯提供了另一个有吸引力的系统来探索莫尔物理，因为磷烯具有各向异性的矩形晶格，不同于石墨烯和TMDC中的各向同性六方晶格。在这里，我们报告新兴的各向异性莫尔光学跃迁扭曲单层/双层磷烯。磷烯云纹超晶格中的光共振敏感地依赖于单层和双层之间的扭转角。令人惊讶的是，即使对于大到19°的扭转角，莫尔异质结构也表现出与构成单层和双层磷烯中的光学共振完全不同的光学共振。新的莫尔光学共振表现出很强的线偏振，其主轴与双层磷烯的光轴接近但不同。我们的从头计算结果表明，与石墨烯和TMDC的六方晶格的K点带隙不同，磷烯的Γ点直接带隙和矩形晶格导致了大扭曲角磷烯异质结构中非常强的莫尔物理。我们的研究结果突出了探索磷烯和其他具有不同晶格构型的范德华异质结构中的莫尔物理的令人兴奋的机会。
2019-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Dynamic twisting and imaging of moiré crystals
University of California, San Diego（加州大学圣迭戈分校）；Harvard University（哈佛大学）；National Institute for Material Science（国立材料研究所）
本文提出了一种基于扫描探针的操纵方案，实现摩尔晶体的动态扭折控制和成像，展示了在多种材料上的角度调节与成像能力，实现了摩尔材料角相图的单设备映射。
2026-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
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
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
Lithium intercalation in MoS$_2$ bilayers and implications for moiré flat bands
锂原子在2D材料层之间的嵌入可以改变它们的原子和电子结构。我们通过第一性原理计算、基于Wannier变换的紧束缚参数化以及通过有效连续介质模型对莫尔能带结构的分析，研究了Li嵌入过渡金属二硫属化物MoS $_2$扭曲双层膜的效应.根据局部配位类型和垂直排列的Mo原子的数量对Li在MoS $_2$层间不同嵌入位置的能量稳定性进行了分类，表明Li原子将聚集在莫尔超晶格的某些区域。锂原子的接近对硫原子之间的层间相互作用有显著影响，加深了莫尔势阱，并导致能谱中平带的更好隔离。这些结果指出了使用化学嵌入作为控制二维半导体中莫尔平带物理的有力手段的有用性。
2020-04-18 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
Low-energy moiré phonons in twisted bilayer van der Waals heterostructures
本文提出一种基于构型空间和DFT的低能连续模型，高效计算扭转双层异质结构中的莫尔声子，揭示低能模式随扭转角的重排及位移场的莫尔周期性，并验证于石墨烯、MoS₂和MoSe₂-WSe₂。
2023-05-10 cond-mat.mes-hall
Imaging Self-aligned Moiré Crystals and Quasicrystals in Magic-angle Bilayer Graphene on hBN Heterostructures
本研究通过扫描隧道显微镜和理论建模，发现魔角双层石墨烯与六方氮化硼异质结构中的超级莫尔结构呈现丰富的莫尔晶体与准晶相图，并揭示了一种超出理论预测的自对准机制，为探索准晶的独特电子性质提供了新平台。
2023-11-14 cond-mat.mes-hall
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
Umklapp electron-electron scattering in bilayer graphene moiré superlattice
该研究预测与hBN对齐的双层石墨烯莫尔超晶格中，Umklapp电子-电子散射导致$T^2$依赖电阻率，其强度受掺杂密度、扭转角和带隙影响。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall
Multifaceted moiré superlattice physics in twisted WSe$_2$ bilayers
在扭曲的过渡金属二硫属化物（TMD）双层中的晶格重构引起电子和空穴的压电和铁电莫尔电位，以及跨双层的杂化的调制。在这里，我们开发的混合$\mathbf{k}\cdot \mathbf{p}$紧束缚模型来描述的电子和空穴在相关的山谷扭曲的TMD同质双层与平行（P）和反平行（AP）取向的单层单胞。我们应用这些模型来描述波纹超晶格效应在扭曲的WSe ${}_2$双层，结合微观\emph{ab initio}计算，并考虑封装，压力和电位移场的影响。我们的分析考虑到介观晶格弛豫，层间杂化，压电势，和层之间的弱铁电电荷转移，并描述了由该系统提供的多种可能性，这取决于P或AP取向，扭转角大小，和电子/空穴谷的选择。
2021-09-28 cond-mat.mes-hall
One-Dimensional Moiré Physics and Chemistry in Heterostrained Bilayer Graphene
该研究提出异应变双层石墨烯体系，通过晶格失配实现无扭转角的一维莫尔物理，经计算证实其能产生费米能级附近的平带与空间调制的表面反应活性，成果可推广至其他层状材料。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Primitive-cell-resolved Crystallography for Moiré Bilayers from Imaging
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University（深圳大学物理与光电工程学院）
提出一种基于成像的原始单元格解析摩尔双层晶格学框架，通过混合分析-数值方法重建埋层晶格并修正摩尔布里渊区构造。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall
Quantum spin Hall effect from multi-scale band inversion in twisted bilayer Bi$_2$(Te$_{1-x}$Se$_x$)$_3$
莫尔材料由于其高度的可调谐性而成为近年来材料科学中最活跃的领域之一，其独特的性质源于莫尔尺度结构调制。在这里，我们提出了扭曲双层$_2$（Te $_{1-x}$ Se $_x$）$_3$作为一种新的莫尔材料，其中莫尔尺度调制诱导拓扑相变。我们发现，在扭曲双层Bi $_2$（Te $_{1-x}$ Se $_x$）$_3$，一个拓扑绝缘体域和一个正常的绝缘体域共存的莫尔晶格结构，域边界上的边缘状态，使几乎平坦的带，占主导地位的材料性能。边缘状态进一步有助于莫尔尺度带反转，导致莫尔尺度拓扑状态。存在相应的莫尔尺度边缘状态，并且它们可以说是“边缘状态的边缘状态”，这是扭曲双层Bi $_2$（Te $_{1-x}$ Se $_x$）$_3$的独特特征。我们的研究结果不仅提出了扭曲双层Bi $_2$ Te $_3$ -族中新的量子相，而且表明堆叠敏感拓扑材料的扭曲为寻找新的量子材料和器件铺平了道路。
2022-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional moire chains with partially-filled flat bands in two-dimensional twisted bilayer WSe2
本研究通过扫描隧道显微镜在扭曲双层WSe2中引入一维边界，成功实现了一维莫尔链平带的选择性填充与电子态操控，为在二维系统中探索一维相关电子态开辟了新途径。
2023-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré semiconductors on twisted bilayer dice lattice
本文提出了扭曲双层骰子格莫尔结构的有效晶格模型，发现在手性极限下任意扭曲角均存在零能平带，这些平带源于相消干涉与拓扑非平庸性，可通过光电导峰分裂结构检测。
2024-04-24 cond-mat.mes-hall
Moire-enabled topological superconductivity in twisted bilayer graphene
本文提出在邻近诱导Rashba自旋轨道耦合、s波超导和交换场的扭转双层石墨烯中，利用莫尔微带实现可调拓扑超导，且无需超平坦能带或精细调角。
2024-06-17 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
Interplay of valley, layer and band topology towards interacting quantum phases in moiré bilayer graphene
本文通过磁输运测量研究了零度对准的BBG/hBN异质结构，揭示了谷-层耦合对莫尔能带拓扑的调控作用，并观察到关联绝缘体、螺旋边缘态和陈绝缘体等量子相。
2024-08-01 cond-mat.mes-hall
Moiré-Induced Transport in CVD-Based Small-Angle Twisted Bilayer Graphene
为了实现2D双电子器件的应用潜力，可扩展的合成和组装技术需要满足界面清洁度和扭转角均匀性方面的严格要求。在这里，我们表明，小角度扭曲的双层石墨烯组装从单独的CVD生长的石墨烯单晶可以确保高品质的传输特性，由设备规模的均匀莫尔电位。通过低温双栅极磁输运，我们展示了一个$2.4^\circ$扭曲超晶格的特点，包括层间耦合，降低费米速度，大的层间电容，和密度无关的布朗-扎克振荡的可调制度。这些莫尔感应电传输特征的观察建立了基于CVD的扭曲双层石墨烯作为基础研究的“撕裂和堆叠”剥离薄片的替代品，同时作为未来大规模组装的概念验证。
2022-07-04 cond-mat.mes-hall
Localization of Dirac electrons by Moire patterns in graphene bilayers
我们研究的电子结构的两个狄拉克电子凝视耦合的周期性哈密顿量，如它出现在旋转的石墨烯双层。从头算和紧束缚的方法相结合，并表明，空间周期性耦合的两个狄拉克电子凝视可以重整化强烈的速度。我们调查特别是小角度的旋转，并表明，速度趋于零，在此限制。本地化确认的本征态的分析基本上是本地化的AA区的莫尔图案。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-hole asymmetry and band gaps of commensurate double moire patterns in twisted bilayer graphene on hexagonal boron nitride
在几乎对齐的六方氮化硼（BN）衬底上的扭曲双层石墨烯（tBG）中观察到的自发轨道磁性建立在由组合的G/G和G/BN双莫尔界面产生的电子结构之上。在这里，我们表明，tBG/BN相称的双莫尔图案可以分为两种类型，每一个有利于缩小的导带或价带的平均，并获得作为层间滑动矢量和电场的函数的频带的演变。有限谷陈数$\pm 1$被发现在一个广泛的参数空间范围内时，莫尔带是通过间隙隔离，而与平坦带相关联的局部态密度弱的BN基板总是集中周围的AA堆叠区域的tBG的影响。通过计算魔角附近扭曲双层石墨烯的光学电导率作为载流子密度的函数，我们说明了BN衬底对特别明显的电子-空穴非对称能带结构的影响。对应于其他$N$ -多个相称的莫尔周期比的能带结构表明，对于tBG角$θ\lesssim 1^{\circ}$，可以实现窄宽度$W \lesssim 30$ meV隔离的折叠带束。
2020-12-03 cond-mat.mes-hall
Direct Imaging Strain-field Vortex Networks in Twisted Bilayer Graphene Magnified by Moiré Superlattices
在二维扭曲双层膜中，范德华（vdW）层间相互作用通过局部旋转晶格在界面处引入原子尺度的重构，从而在其莫尔超晶格中形成应变场涡旋网络。然而，直接成像应变场涡旋的微小局部晶格旋转需要极高的空间分辨率，是实验中的一个突出挑战。在这里，引入了最顶部的小周期石墨烯莫尔图案，以放大晶格的亚埃扭曲和底层扭曲双层石墨烯（TBG）中的微小局部晶格旋转。通过对底层TBG的原子尺度重构，最顶层石墨烯莫尔图案的局部周期和低能van Hove奇点在空间上被修改，从而实现应变场涡旋网络的真实空间成像。我们的研究结果表明，结构重建的vdW系统可以提供一个独特的衬底空间工程支持的二维材料的结构和电子性能。
2021-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Activating magnetoelectric optical properties by twisting antiferromagnetic bilayers
双层中的扭曲引入了具有两种对映体的结构手性，即，左手和右手的双层，这取决于取向的扭转角。这种整体手性和额外的自由度之间的相互作用，如磁有序和由键的几何形状产生的局部八面体手性，可以产生惊人的现象。在这项工作中，我们专注于共线反铁磁CrI $_3$扭曲的同质双层，其特征在于在每个单层的交错八面体手性。利用对称性分析、密度泛函理论和紧束缚模型计算，我们发现层扭曲可以降低结构和磁点群的对称性，从而激活热释电和磁光克尔效应，这在无扭曲的反铁磁同质双层膜中是不存在的。有趣的是，电极化的强度和克尔角都可以通过扭转角来控制，并且当从左扭转到右扭转双层时，它们的符号被反转。我们进一步揭示了非常规的旋涡与自旋纹理，交替相反的手征在动量空间的发生。这些研究结果表明，在磁性双层和相关的范德华异质结构的扭曲和八面体手性之间的相互作用代表了一个非凡的资源，定制其物理特性的自旋电子学和光电应用。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré band structures of twisted phosphorene bilayers
我们报告的理论电子光谱的扭曲磷烯双层膜表现出莫尔图案，计算通过连续近似的莫尔超晶格哈密顿量。我们的模型是通过有效的$Γ$ -点传导和价带哈密顿之间的插值近似实现跨莫尔超晶胞，制定对称的理由不同的堆叠配置。我们预测在不同的扭转角范围内$Γ$点电子和空穴的三种不同的机制的实现：小扭转角$θ< 2^\circ$的Hubbard机制，其中电子态形成量子点状态的阵列，每个莫尔超晶胞一个;最后，在大扭转角$θ\gtrsim 10^\circ$的弹道状态，其中带边态是离域的，具有由扭转角调制的色散各向异性。我们的方法正确地再现了最近的结果的基础上大规模从头计算在一个低得多的计算成本，并考虑扭曲角的限制较少。
2022-06-04 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
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
Phonon-induced Markovian and non-Markovian effects on absorption spectra of moiré excitons in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
Institute of Solid State Theory, University of Münster（明斯特大学凝聚态理论研究所）；Department of Physics, University of Münster（明斯特大学物理系）
研究揭示了扭曲双层中莫尔激子的声子耦合随扭角变化，影响吸收光谱特性，发现小扭角时非马尔可夫极化动态主导，大扭角时马尔可夫过程主导，同时多条激子带散射影响吸收峰。
2026-01-09 cond-mat.mes-hall
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
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
Stacking-order-dependent electronic properties of MoTe2/WSe2 moiré bilayers
Cornell University（康奈尔大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构动力学研究所）；Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science（康奈尔纳米科学卡弗里研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究通过极化分辨光学二次谐波生成技术确定MoTe2/WSe2莫尔双层的堆叠顺序，并揭示了堆叠顺序对电子性质的影响，包括Chern绝缘体的性质、电场调制的金属-绝缘体相变机制以及Kondo晶格物理。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall
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
Moiré superlattice effects and band structure evolution in near-30-degree twisted bilayer graphene
在二维晶体的堆叠中，晶格常数的失配和晶轴的不对准导致莫尔图案的形成。我们发现，莫尔超晶格效应持续在扭曲的双层石墨烯（tBLG）与大的扭曲和短的莫尔周期。使用角分辨光电发射，我们观察到戏剧性的变化，价带拓扑结构跨越大区域的布里渊区，包括附近的鞍点在$M$和跨越3 eV的狄拉克点。在这个能量范围内，我们解决了几个莫尔迷你带和检测签名的二次狄拉克点在重建的色散。对于扭转$θ>21.8^{\circ}$，低能量微型间隙不是由于锥反交叉，如在较小扭转角的情况下，而是由于一个石墨烯层中的电子在另一个石墨烯层的电势上的莫尔散射，这产生谷间耦合。我们的工作表明，通过调整界面扭转角，使工程的二维晶体堆叠的电子色散机制的鲁棒性。它还表明，大角度tBLG主机电子minigaps和van Hove奇点的不同来源，鉴于最近的进展，极端掺杂的石墨烯，可以探索实验。
2022-01-27 cond-mat.mes-hall
Interlayer interaction, shear vibrational mode, and tribological properties of two-dimensional bilayers with a commensurate moiré pattern
本文通过计算公度莫尔条纹下扭转双层石墨烯的层间势能面，推导出仅依赖势能面起伏振幅的解析表达式，并据此获得了剪切模式频率、剪切模量、剪切强度及旋转势垒，揭示了公度莫尔条纹可能实现宏观稳健超润滑性的机制。
2023-08-11 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
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
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
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
Dimensionality crossover for moiré excitons in twisted bilayers of anisotropic two-dimensional semiconductors
本文以磷烯为例，研究各向异性二维半导体扭转双层中莫尔激子的能量与光谱，提出连续激子模型，揭示由色散与莫尔势各向异性驱动的维度 crossover，并给出可实验验证的光谱特征。
2023-08-07 cond-mat.mes-hall
Magic configurations in Moiré Superlattice of Bilayer Photonic crystal: Almost-Perfect Flatbands and Unconventional Localization
研究了周期不匹配的一维光子晶体平板重叠时产生的莫尔条纹的光子能带结构的物理性质。我们的系统的能带结构是层内和层间耦合机制之间相互作用的结果，其可以通过分离两层的距离进行微调。我们推导出一个有效的哈密顿量，捕获系统的基本物理，并以高精度再现电磁解的所有数值模拟。最有趣的是，\textit{magic distances}对应的出现在整个布里渊区的莫尔超晶格的光子平带观察。我们证明，这些平带模式紧密本地化内的莫尔周期。此外，我们提出了一个单带紧束缚模型，它描述了莫尔能带，其中的隧穿率可以通过层间强度连续调谐。我们的研究结果表明，双层光子云纹的能带结构可以以与电子/激子对应物相同的方式进行设计。这将为研究光子莫尔平带多体物理和新型光电子器件铺平道路。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-identical moiré twins in bilayer graphene
本文利用可动态旋转的范德华异质结构，发现双层石墨烯/BN在0°和60°对齐时莫尔超晶格电子性质不同，揭示了原子结构弛豫对理解莫尔体系电子性质的重要性。
2023-07-12 cond-mat.mes-hall
