Proximity Effects Between the Graphene Quasicrystal and Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene
Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and BIST（加泰罗尼亚纳米科学技术研究所（ICN2），西班牙国家研究委员会和巴塞罗那高等研究院）；Department of Physics, Campus UAB（巴塞罗那自治大学物理系）；Institute of Condensed Matter and Nanosciences, Université catholique de Louvain (UCLouvain)（天主教鲁汶大学凝聚态与纳米科学研究所）；ICREA–Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚研究与高级研究所（ICREA））
研究通过数值方法探讨石墨烯准晶体与魔角扭曲双层石墨烯的近邻效应，揭示了魔角扁带与准晶体态的混合特性及其在不同能窗中的行为差异。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The First Magic Angle Beyond the Chiral Limit in Twisted Bilayer Graphene
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)（墨西哥国立自治大学）；NYU Shanghai（纽约大学上海分校）；NYU-ECNU Institute of Physics at NYU Shanghai（纽约大学上海纽约大学物理研究所）；Hainan University（海南大学）；IMDEA Nanoscience（IMDEA纳米科学研究所）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
本文通过平方哈密顿量方法研究超越手性极限的双层转角石墨烯，发现晶格弛豫使约束势近均匀且隧穿比接近特殊点，解释了第一个魔角稳健而高阶魔角失稳的机制。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magic angle in thermal conductivity of twisted bilayer graphene
本研究发现转角双层石墨烯在1.08°魔角处热导率出现局部极小值，其源于原子振动离域化与AA堆叠密度增加的竞争效应，揭示了二维材料独特的纳米热学物理机制。
2023-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau Quantization and Fermi Velocity Renormalization in Twisted Graphene Bilayers
目前，关于扭曲双层膜中费米速度重整化的讨论很活跃，并报道了几个相互矛盾的实验结果。本文利用扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）研究了扭曲双层膜的电子结构。相邻双层之间的层间耦合强度测量根据STS光谱中的两个明显的低能范霍夫奇点（VHS）的能量分离。我们证明，有一个大的范围内的值为层间相互作用在不同的扭曲双层。在VHS之下，在扭曲双层中观察到的朗道量子化与石墨烯单层中无质量狄拉克费米子的量子化相同，这使得我们可以直接测量费米速度。结果表明，扭转双层膜的费米速度与扭转角和层间耦合强度有显著的相关性。这消除了扭曲双层中费米速度重整化的差异，并提供了一个一致的解释，所有目前的数据。
2015-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Anomalies in G and 2D Raman Modes of Twisted Bilayer Graphene Near the Magic Angle
本研究利用微拉曼光谱发现魔角附近扭曲双层石墨烯因莫尔势诱导声子杂化导致G模式分裂及线宽展宽，且变温测量揭示其声子非简谐性显著增强，有助于理解该系统的热学性质。
2025-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Coulomb impurities on the electronic structure of magic angle twisted bilayer graphene
在石墨烯中，当缺陷电荷超过与费米速度成比例的临界值时，带电缺陷破坏了电子-空穴对称性，甚至可以产生奇异的塌缩态。在这项工作中，我们研究的电子性质的扭曲双层石墨烯（tBLG）的带电缺陷使用紧束缚计算。与单层石墨烯一样，tBLG在费米能级附近表现出线性带，但在魔角附近费米速度急剧降低（约1.1°）。这表明魔角tBLG中缺陷电荷的临界值也应该很小。我们发现，带电缺陷引起的tBLG的低能电子结构的显着变化。根据莫尔晶胞中的缺陷位置，可以打开带隙或诱导低能价带和导带的额外平坦化。我们的计算表明，在扭曲的双层中，两个单层的坍缩态是杂化的。然而，由于莫尔晶格和单层塌陷态波函数的不同长度尺度，它们的面内局部化在很大程度上不受额外扭曲层的存在的影响。这些预测可以在扫描隧道光谱实验中进行测试。
2023-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Linewidths in Twisted Bilayer Graphene near Magic Angle
本研究通过计算探究扭曲双层石墨烯中电子-声子相互作用与非谐效应对魔角附近声子线宽的影响，预测了莫尔势诱导的模式劈裂，证实两类效应均显著影响拉曼活性G模线宽。
2024-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structures and Their Landau Quantizations in Twisted Graphene Bilayer and Trilayer
利用扫描隧道显微镜和光谱研究了扭曲石墨烯双层和三层结构的电子结构及其朗道量子化。在扭曲三层中，顶部石墨烯层和第二层是AB（Bernal）堆叠，并且在第二层和第三层之间存在堆叠取向差。扭曲的双层和三层在其光谱中表现出两个明显的低能范霍夫奇点（VHS）。在VHS以下，在扭曲双层中观察到的朗道能级量子化与石墨烯单层中无质量狄拉克费米子的量子化相同。我们的结果表明，VHS和费米速度的扭曲双层显着依赖于扭曲角和层间耦合强度。在扭曲的三层，我们直接观察到朗道量子化的大规模狄拉克费米子具有相当大的带隙105 meV，这导致在谷（层）极化的最低朗道水平。这样的结果类似于在具有中等电场的Bernal石墨烯双层中预期的朗道量子化。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Specific Heat of Twisted Bilayer Graphene
研究了单层、双层和扭曲双层石墨烯的声子比热。计算采用Born-von Karman晶格动力学模型计算层内原子相互作用和层间球对称原子间势。我们发现，在温度T<15 K时，比热随温度变化为T^n，其中对于石墨烯，n = 1，对于双层石墨烯，n = 1.6，对于扭曲双层石墨烯，n = 1.3。声子比热揭示了双层石墨烯中对扭曲角的有趣依赖性，这在低温下特别明显。结果表明，声子工程的层状材料的热性能通过扭曲的原子平面的可能性。
2014-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable Josephson diodes in magic-angle twisted bilayer graphene
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；University of Hamburg（汉堡大学）；University of Würzburg（维尔茨堡大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；University of Vienna（维也纳大学）
通过测量魔角扭曲双层石墨烯中两个相邻的门定义约瑟夫森结，发现显著的门可调约瑟夫森二极管效应，归因于大动能电感和非均匀超流分布，并可通过栅压调控二极管效率和极性。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magically strained bilayer graphene with flat bands
具有魔角的扭曲双层石墨烯具有近乎平坦的能带，形成强关联电子体系。在此，我们提出了另一种基于应变双层石墨烯的系统，该系统在本征费米能级处具有平带。顶层和底层沿不同方向单轴拉伸。当应变的强度和方向满足一定条件时，两层的周期晶格是相称的。具有AA、AB和BA堆叠的区域排列成三角形晶格。在魔应变作用下，本征费米能级附近的能带几乎是平坦的，并且与其它能带有很大的带隙。该系统可以为基于石墨烯的超导集成电子系统提供更可行的平台。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall
Collective excitations and plasmon spectrum in twisted bilayer graphene near the magic angle
具有微小旋转角的扭曲双层石墨烯由于具有非常规的超导和相关绝缘行为而引起了人们的极大关注。本文采用全紧束缚模型研究了扭曲双层石墨烯在魔角附近的集体激发。极化函数由紧束缚传播方法得到，无需对哈密顿矩阵进行对角化。在考虑原子弛豫的情况下，在室温和超导转变温度下，在魔角附近发现了阻尼和无阻尼的带间等离激元模。特别地，在超导转变温度下，在魔角扭曲的双层石墨烯中可以直接探测到窄带中的无阻尼等离子体激元模式。无阻尼等离子体激元模式是可调的角度和逐渐消失的温度和化学势。在实践中，扭曲双层石墨烯中的平带可以通过从测量的能量损失函数探索集体等离子体来检测。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall
Strain-dependent one-dimensional confinement channels in twisted bilayer 1T$'$-WTe$_2$
本研究针对1T$'$ WTe$_2$低对称各向异性晶格带来的特殊莫尔物理问题，结合平面波与线性标度DFT计算，发现转角双层1T$'$ WTe$_2$在单层晶格微变下会产生峰谷幅度超200 meV的条纹静电势，为新型莫尔物理研究提供了方向。
2024-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Decorated electronic kagome lattice in twisted bilayer germanene
University of Twente（特温特大学）；Utrecht University（乌得勒支大学）
本研究通过实验与计算证明，在Ge2Pt上相称扭曲的双层锗烯可形成两种电子性质不同的大角度莫尔相，其中偶宇称相呈现具有C3对称性的装饰性kagome电子态，为二维褶皱材料中工程化类kagome电子态提供了平台。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall Effect in Bernal Stacked and Twisted Bilayer Graphene Grown on Cu by Chemical Vapor Deposition
研究了用化学气相沉积法在铜衬底上生长的双层石墨烯的量子霍尔效应。空间分辨拉曼光谱表明Bernal（A-B）堆叠和旋转故障（扭曲）域的混合物。磁输运测量双层域与宽的2D带显示量子霍尔态（QHS）在填充因子$ν=4, 8, 12$符合Bernal堆叠双层，而磁输运测量在由窄的2D带定义的双层域显示QHS的两个独立的单层的叠加。在扭曲的石墨烯双层中测量的Shubnikov-de Haas振荡的分析提供了每层中的载流子密度作为栅极偏压和层间电容的函数。
2012-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Tetrahedral Bonding in Twisted Bilayer Graphene by Carbon Intercalation
基于量子化学从头计算方法，我们研究了碳对扭曲双层石墨烯的插层效应。令人惊讶的是，我们发现，当插入剂放置在两层之间的某些区域时，会将两层中的原子拉得更近，并且该过程在能量上也是有利的。这是因为在超晶胞的这些区域中，局部环境允许嵌入物与层中最近的原子形成四面体键合。用碳嵌入AB-或AA-双层石墨烯不会产生这种效应;因此，这种非平凡效应的起源是使用碳作为嵌入剂和使用扭曲的双层石墨烯作为主体。这为操纵双层和多层范德华异质结构并以非常规方式调整其特性开辟了新的途径。
2016-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau Quantization in Twisted Bilayer Graphenes: the Dirac Comb
我们研究了旋转故障产生周期性超晶格的石墨烯双层的电子光谱的朗道量子化。相称的扭曲双层存在于两个家庭区分他们的子晶格交换宇称。我们发现，这两个家庭表现出不同的朗道量子化光谱区分层间耦合的零模式和振幅调制的能量高于其低能量层间相干尺度的光谱。这些调制可以提供一个强有力的实验探针的大小的弱相干分裂的双层和它的低能质量结构。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of interlayer distance and in-plane lattice relaxations in encapsulated twisted bilayers
Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高级研究中心）；Kotelnikov Institute of Radio-engineering and Electronics of the RAS（俄罗斯科学院科特利尼科夫无线电工程与电子研究所）
研究揭示了封装材料界面刚性对扭曲双层中晶格松弛转变临界扭角的影响，并通过参数调节实现与实验结果的一致性。
2025-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergence of Chern insulating states in non-Magic angle twisted bilayer graphene
发现将两个层扭曲成~1.1°的魔角（MA）对于在扭曲双层石墨烯（TBG）中产生低能平坦带以及由此产生的相关绝缘、超导和磁相是必不可少的。虽然大多数以前的工作集中在揭示这些紧急状态的MA-TBG，扭转角依赖性的研究，这有助于映射这些阶段的演变，但探索较少。本文报道了一种非魔角TBG器件的磁输运研究，该器件的扭转角θ从一端的1.25°变化到另一端的1.43°。当θ=1.25°时，观察到空穴侧出现拓扑绝缘态，其Chern数为|C| =4- |v|，其中v为摩尔单元中电子（空穴）数.当θ>1.25°时，平坦带的Chern绝缘体消失，演化为分形的Hofstadter蝶形量子霍尔绝缘体，其中一个云纹单元中的磁通量起作用。我们的观察将激发进一步的理论和实验研究电子相互作用和非平凡能带拓扑结构之间的关系。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Interlayer magnetic interactions in $π/3$-twisted bilayer CrI$_3$
双层CrI $_3$的层间磁相互作用对其器件应用起着至关重要的作用。本文采用第一性原理计算研究了$π/3$ -Cr I $_3$双层扭曲结构中的层间磁相互作用。我们的计算表明，层间耦合可以是铁磁或反铁磁的关键取决于横向位移。最强的反铁磁层间相互作用出现在$\bar{A}A$堆垛层中。磁力理论计算表明，这种反铁磁相互作用是由$e_g$ - $e_g$通道占主导地位。特别是层间反铁磁相互作用对外压非常敏感。这种高度可调的层间相互作用使得$π/3$ -扭曲双层CrI $_3$成为磁场效应晶体管和压力传感器的潜在构建块。
2022-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto transport of pressure induced flatbands in large angle twisted bilayer graphene
本研究通过压力调控大角度扭转双层石墨烯的层间耦合，实现与魔角等效的平带，并验证其量子霍尔特征，为扩展可调莫尔材料提供新途径。
2025-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Double flat bands in kagome twisted bilayers
我们研究了一般的双层kagome晶格在层旋转时的行为。我们采用了一个紧束缚模型，每个位点有一个轨道，并发现（i）对于低旋转角和低能量，与扭曲双层石墨烯中相同的平带结构;尽管魔角值较大。此外，（ii）在高能量下，由于超结构对称区域，我们发现了kagome晶格的特征三带色散。在后者中，它的带宽降低较低的角度限制他们在几毫电子伏。因此，我们发现在扭曲的kagome晶格中，存在两组不同能量、位于双层系统不同空间区域的平带。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Coexistence of van Hove Singularities and Superlattice Dirac Points in a Slightly Twisted Graphene Bilayer
我们考虑了轻微扭曲的石墨烯双层的电子结构，并在连续近似下显示了范霍夫奇点（VHS）和超晶格狄拉克点的共存。石墨烯叠石墨烯莫尔图案产生周期性电子势，由于载流子的手性性质，这导致超晶格狄拉克点的出现。由于扭曲石墨烯双层的实结构和倒易结构的不同，其子晶格交换偶结构和奇结构（两种公度结构）导致了超晶格Dirac点的两种不同结构。我们进一步计算了应变对扭曲石墨烯双层的低能电子结构的影响，并证明了应变对VHS位置的影响。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin and Evolution of Ultraflatbands in Twisted Bilayer Transition Metal Dichalcogenides: Realization of Triangular Quantum Dot Array
使用多尺度计算方法，我们探索超平带的起源和演变的莫尔超晶格的扭曲双层MoS $_2$，一个典型的过渡金属二硫属化物。与扭曲双层石墨烯不同，我们在扭曲双层MoS $_2$中没有发现形成平带的独特魔角。对于接近0 $^\circ$的扭转角（$θ$），在价带边缘处形成超平带;对于接近60 $^\circ$的扭转角（$θ$），在价带和导带边缘处形成超平带，并且超平带具有不同的起源。对于接近0 $^\circ$的$ θ$，重构莫尔超晶格中的非均匀杂化足以解释平带的形成。另外，对于接近60 $^\circ$的$θ$，局部应变导致调制三角势阱的形成，使得电子和空穴在空间上分离。这导致了多个能量分离的超平带在带边缘非常类似于一个量子粒子的本征函数在一个等边三角形井。因此，扭曲双层过渡金属二硫属化物是实现有序量子点阵列的合适候选者。
2020-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
3/2 magic-angle quantization rule of flat bands in twisted bilayer graphene and relationship with the Quantum Hall effect
本研究通过手性模型证明扭转双层石墨烯高阶幻角平带收敛为朗道态，并推导出3/2量子化规则，揭示其与量子霍尔效应的联系。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Competing interlayer interactions in twisted monolayer-bilayer graphene: From spontaneous electric polarization to quasi-magic angle
本文通过第一性原理与紧束缚模型研究扭转单层-双层石墨烯（aAB）中两个界面层间耦合的竞争，揭示其从大角度自发电极化到小角度类TBG电荷局域化的电子结构演化，并发现1.16度准魔角处出现窄带，表明aAB是研究关联电子现象的有前景平台。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Tunnelling in Twisted Graphene Bilayer
电子沿势垒法线方向入射时，在石墨烯单层中的完全透射和在Bernal石墨烯双层中的完全反射被看作是Klein佯谬的两个体现。在这里，我们展示了克莱因悖论的一个新的和独特的化身。由于所涉及的准粒子的不同手性，扭曲石墨烯双层中的手性费米子显示出可调节的垂直入射手性隧穿概率：通过控制势垒的高度或入射能量，它们可以从完全隧穿变为部分/完全反射，反之亦然。除了解决具有不同手性的手性费米子如何通过势垒隧道的基本物理问题外，我们的研究结果还提供了一种简单的途径来调整扭曲石墨烯双层的电子特性。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry Phase Transition in Twisted Bilayer Graphene
石墨烯双层的电子色散高度依赖于层之间的旋转失配，并且可以通过电门控进一步操纵。这允许对电子性质进行前所未有的控制，并开辟了柔性能带结构工程的可能性。在这里，我们提出了新的磁输运数据在扭曲的双层，跨越之间的有力边界去耦单层和耦合双层。此外，在中等磁场下观察到Berry相在π和2 π之间的转变。费米速度和栅极感应载流子密度的分析表明，所观察到的现象的强层不对称性的重要作用。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonons in Twisted Bilayer Graphene
我们从理论上研究了不同旋转角度下AA-堆叠、AB-堆叠和扭曲双层石墨烯中的声子色散。计算采用Born-von-Karman模型计算层内原子间相互作用，采用Lennard-Jones势计算层间相互作用。结果表明，堆积阶数对离面声学声子模的影响最大。扭曲双层石墨烯和AA-或AB-堆叠双层石墨烯中的声子态密度的差异出现在声子频率范围90 - 110 1/cm中。扭曲双层石墨烯导致新的声子分支的出现-称为纠缠声子-其起源于布里渊区中来自不同高对称方向的声子模式的混合。纠缠声子的频率强烈地依赖于旋转角，并且可以用于非接触识别石墨烯样品中的扭转角。所得到的结果和表列的频率的声子在扭曲的双层石墨烯的实验拉曼数据的解释和确定这些材料系统的热导率是重要的。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
Intrinsic Superflat Bands in General Twisted Bilayer Systems
具有离散魔角的扭曲双层系统，例如具有莫尔超晶格的扭曲双层石墨烯，为探索新的物理性质提供了一个通用的平台。在这里，我们发现了一类超平坦带一般扭曲双层系统超出了魔角扭曲对应物的低能物理。通过考虑连续的晶格位错，我们得到的本征局域态，这是在最低和最高的能量和空间上围绕AA堆叠区域，由宏观有效能量势阱的光谱隔离。这种局域态表现出可忽略的细胞间耦合，并支持在宽而连续的参数空间中形成超平坦带，这可以使用扭曲双层纳米光子系统来模拟。我们的发现表明，一般的扭曲双层系统可以实现连续可调的超平坦带和相应的各种光子，声子和机械波的局域态。
2022-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
Magnetoplasmons in magic-angle twisted bilayer graphene
本文研究了魔角扭曲双层石墨烯在外加磁场下的磁等离激元色散，发现其可被动量转移和电荷掺杂显著调控，并展现出独特的单磁等离激元与多重强权重模式，使其成为等离激元器件的理想候选材料。
2023-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Magic in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
具有扭曲二维结构的长波长莫尔超晶格已经成为强关联电子物理研究的一个高度可调的平台。本文采用第一性原理密度泛函理论、连续介质模型和Hartree-Fock近似相结合的方法，研究了扭曲过渡金属双硫族化合物均质膜中的莫尔带，重点研究了WSe $_2$在小扭曲角下的莫尔带.我们揭示了丰富的物理在小扭曲角$θ<4^\circ$，并确定一个特定的魔角，在该顶部价莫尔带实现几乎完美的平坦度。在这个魔角附近，我们预测实现了一个广义的凯恩-梅勒模型的拓扑平带，相互作用驱动的Haldom绝缘体，和莫特绝缘体在每个莫尔晶胞填充一个孔。平坦色散和魔角附近Berry曲率的均匀性的结合为在分数填充下实现分数量子反常霍尔效应提供了希望。我们还确定了扭转角有利于量子自旋霍尔绝缘体和相互作用诱导的量子反常霍尔绝缘体在其他整数填充。
2021-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Spectroscopic evidence for a spin and valley polarized metallic state in a non-magic-angle twisted bilayer graphene
在魔角扭曲双层石墨烯（MA-TBG）中，当低能范霍夫奇异性（VHS）被部分填充时，由于能带平坦化引起的强电子-电子（e-e）关联导致了许多奇异的量子相，如超导性、关联绝缘体、铁磁性和量子反常霍尔效应.在这里，我们的高分辨率扫描隧道显微镜和光谱测量表明，在一个非魔角TBG（扭转角θ = 1.49）的e-e相关仍然发挥着重要作用，在确定其电子性质。我们对该样品最有趣的观察是，当其中一个VHS部分填充时，光谱中的一个相关峰分裂为四个峰。我们的分析的基础上的连续介质模型表明，这样一个1至4分裂的VHS起源于形成一个相互作用驱动的自旋谷极化金属态附近的VHS，提升自旋和谷简并。我们的结果，这种非魔角TBG揭示了一个新的破缺相，这还没有被确定在MA-TBG或在其他系统。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Flat bands, quantum Hall effect and superconductivity in twisted bilayer graphene at magic angles
平带电子模是扭转魔角双层石墨烯（TBG）超导性的主要原因。从那里可以找到任何多层扭曲石墨烯系统的其他魔角。最终，这导致发现了有史以来最高的电子-电子相关材料。此外，TBG的量子相图类似于在高$T_{c}$超导体中观察到的那些，因此有大量的研究工作来理解TBG，希望澄清这种强相关性背后的物理学。TBG的一个特殊性是超导性和分数量子霍尔效应的共存，但这种关系还没有被理解。在这项工作中，一个简单的$2\times 2$矩阵模型TBG介绍。它包含魔角，并且由于TBG中的固有手征对称性，与量子霍尔效应相关的最低能级。该哈密顿量的非阿贝尔性质在电子局域化产生平带中起着核心作用，证明了手征TBG模型的平方哈密顿量等价于由其他层中的电子产生的非阿贝尔赝磁场中的单电子哈密顿量.从而确定了魔角物理学的基本要素。特别地，研究了这些基本能量的贡献，在$Γ$点，由于其关系到魔角的复发和它的关系与量子霍尔效应。
2022-12-14 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
Electron interactions in strain-induced zero-energy flat band in twisted bilayer graphene near the magic angle
在扭曲双层石墨烯（TBG）中的魔角附近，两个低能范霍夫奇点（VHS）变得非常窄1 -10，并且许多奇异的相关态，如超导性，铁磁性和拓扑相，被忽略11 -16。异质应变在TBG中几乎是不可避免的，它可以改变TBG的单粒子能带结构，并导致TBG具有迄今为止从未被考虑过的新特性。在这里，我们表明，在TBG附近的魔角的异质应变产生一个新的零能量平坦带之间的两个VHS。掺杂的TBG部分填充的零能量的平带，我们观察到一个相关诱导的间隙约10毫电子伏分裂的平带。通过施加垂直磁场，观察到间隙对磁场的大且线性的响应，这归因于当平带的谷简并度因电子-电子相互作用而提升时，TBG中出现大的轨道磁矩。在TBG中，每个莫尔超晶胞的轨道磁矩测量为约15 uB。
2020-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity from collective excitations in magic angle twisted bilayer graphene
本文提出一种纯电子机制，通过在单参数有效晶格模型上应用Migdal-Eliashberg框架，证明魔角扭曲双层石墨烯中的集体电子模式可实现非常规超导态，其理论特征与实验相符。
2019-09-05 cond-mat.mes-hall 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
