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
Twist-tunable spin control in twisted bilayer bismuthene
本文通过第一性原理计算发现，扭转角可作为控制旋钮调节双层铋烯的能带结构和自旋纹理，实现半导体与金属行为切换，并在能带墨西哥帽形状中诱导出通常需巨大电场才能获得的扭转可调劈裂，为未来铋基自旋电子器件提供了新见解。
2024-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable quantum interference in bilayer graphene in double-resonant Raman scattering
双层石墨烯中的双共振$2D$拉曼模式的线形通常被认为是特定激光激发能的特征。在这里，在一个联合的实验和理论研究中，我们分析了双层石墨烯的双共振拉曼散射过程的电子展宽参数$γ$的依赖性。我们证明了对称和反对称散射过程之间的比例敏感地依赖于电子态的寿命，解释了实验观察到的复杂的$2D$模式线形状的变化。
2018-12-18 cond-mat.mes-hall
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
Raman spectra of misoriented bilayer graphene
我们比较了单层石墨烯与双层石墨烯的拉曼散射光谱的主要特征，其中两层石墨烯是任意取向错误的。的2D带的配置文件是非常相似的，只有一个组件，相反的四个相称的Bernal双层。这些结果与最近的理论计算结果一致，并指出单层石墨烯和错取向双层石墨烯的电子结构的相似性。另一个新的方面是，2D频率对激光激发能的依赖性在后两种系统中是不同的。
2008-05-05 cond-mat.mes-hall
Two-phonon Raman bands of bilayer graphene: revisited
我们提出了完整的计算双层石墨烯的双声子拉曼光谱带，包括所有的泛音和组合模式，在密度泛函紧束缚模型。基于我们的结果，我们明确地指定所观察到的双声子拉曼带的双声子模式，从而解决了现有的争议。特别是，我们表明，泛音和组合模式有重要的贡献的2D频带，带来具体的修改的频带形状。我们认为，一个中程双声子拉曼带，以前分配给2ZO模式，应分配给TOZO'模式。我们发现，拉曼波段，通常分配给LOLA模式，有显着的贡献，从TOZO模式。预测的拉曼谱带可用于分配的观察到的双层石墨烯的拉曼光谱中的样品表征的需要，为未来的技术应用。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall
Infrared resonance Raman of bilayer graphene: signatures of massive fermions and band structure on the 2D peak
本研究通过1.17 eV低能红外共振拉曼光谱探测双层石墨烯K点附近分裂能带的有质量费米子，结合从头算理论阐明2D峰子结构变化的电子色散与电声作用机制。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A non-dispersive Raman D-band activated by well-ordered interlayer interactions in rotationally stacked bi-layer Graphene
对单层石墨烯的拉曼测量作为有序但倾斜堆叠的双层（即，具有层间旋转）折叠在其自身上，提出了sp2碳中拉曼散射的新机制，其出现在缺乏相干AB层间堆叠的系统中。虽然母单层不表现出D-带，内部的歪斜双层产生一个强大的双峰拉曼功能附近1350 cm-1，这些峰之一是非色散，不像所有以前观察到的D-带功能的sp2碳。在拉曼散射的双共振模型中，这些不寻常的特征与偏斜的双层耦合一致，其中一层对另一层施加了弱但有序的扰动。旋转层间相互作用势的离散傅立叶结构解释了在1350 cm-1附近的不寻常的非色散峰。
2010-05-20 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
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
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
Emergent exotic chirality dependent dielectricity in magnetic twisted bilayer system
扭曲范德华双层膜为研究固体中的电子关联提供了一个理想的平台。特别令人感兴趣的是30度扭曲双层蜂窝晶格系统，它具有不相称的莫尔图案和不寻常的电子行为可能会出现由于缺乏相位相干。这样的系统对进一步的扭曲非常敏感，会出现许多有趣的现象。在本工作中，我们证明了由于层间耦合的扭曲引起的空间不均匀性，在磁性过渡金属二硫属化物（TMD）双层膜中出现了U（1）规范场。有趣的是，进一步扭曲到30度附近，诱导的规范场可以形成手征相关的实空间Skyrmion图案，或磁荷。此外，这种扭曲还通过实空间Berry曲率的非零通量诱导双层系统的拓扑相关的电子极化。进一步的分析证明了反铁磁耦合的扭转双层膜系统确实也是反铁电的！当外加电场打破层间的电势平衡时，会出现新的磁电耦合和奇异的手征介电性。这些发现不仅丰富了我们对莫尔系统的理解，而且为电子，光学甚至储能设备的功能2D材料设计开辟了一条有吸引力的路线。
2019-12-18 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
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
Addressing Raman features of individual layers in isotopically labeled Bernal stacked bilayer graphene
最重要的频带的石墨烯（2D和2D素模式）的应变的评价进行了研究。结果表明，对于Bernal堆叠的双层，双声子拉曼特征具有三个不同的组件，可以被分配到起源于顶部石墨烯层，底部石墨烯层，以及从起源于顶部和底部层的过程的组合的过程。2D和2D主模的各个分量被解纠缠。报道的结果能够解决同位素标记的乱层和Bernalstacked石墨烯系统中单个石墨烯层的性质。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Flat bands and gaps in twisted double bilayer graphene
我们提出了扭曲双层石墨烯（TDBG）的电子结构计算：一个四层石墨烯结构组成的两个AB-堆叠的石墨烯双层之间的相对旋转角。利用第一性原理计算，我们发现TDBG是半导体的，其带隙取决于扭曲角，可以通过外部电场进行调谐。间隙与TDBG对称性一致，其大小与表面效应有关，驱动电子从外层转移到内层。表面效应与内层局域态的能量上移竞争，引起带隙的特殊角度依赖性，其在低角度下减小。对于这些低扭曲角，TDBG发展出平坦带，其中内层中的电子定位在AA区域，如在扭曲双层石墨烯中。
2019-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the electronic band structure of twisted bilayer graphene upon doping
扭曲双层石墨烯的电子能带结构发展出范霍夫奇点，其能量取决于两层之间的扭曲角。使用拉曼光谱，我们监测掺杂后的电子能带结构的演变，使用G峰面积，当激光光子能量与van Hove奇点的能量分离共振时，G峰面积增强。在电荷掺杂时，拉曼G峰面积最初对于大于临界角的扭转角增加，并且对于较小的角度减小。为了解释这种具有扭曲角的行为，范霍夫奇点的分离能量必须随着电荷密度的增加而降低，这证明了通过掺杂改变扭曲双层石墨烯的电子和光学性质的能力。
2017-08-08 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
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
Preserving Twist-Angle in Marginally Twisted Double-Bilayer Graphene Devices During Fabrication
本文提出一种在制造过程中以最小形变保持扭角的方法，利用s-SNOM技术直接成像mTDBG堆叠的超晶格周期性以监测各步骤的扭角形变，为可靠器件制造及扭角相关物理研究奠定基础。
2025-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Scattering as a Selective Probe of Chiral Electronic Excitations in Bilayer Graphene
我们报道了一个双层石墨烯器件在栅压下的对称分辨电子拉曼散射（ERS）研究。我们发现，ERS连续主要是由带间手征激发的$A_{2}$对称性，并显示出一个特征的保利阻塞行为类似的单层的情况下。最重要的是，我们表明，非手征激发的拉曼截面的贡献消失，由于在拉曼振幅矩阵元素的相消干涉效应。这是在一个显着的对比，光学吸收测量和开放有趣的场地使用拉曼散射作为选择性探针的手性自由度的拓扑物质和其他二维晶体。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall
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
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
Magneto-electronic properties of twisted bilayer graphene system
采用广义紧束缚模型研究了扭曲双层石墨烯体系的磁电性质。所有的层间和层内原子相互作用都包含在莫尔超晶格中。扭曲的双层石墨烯系统是一个零能隙半导体，具有双简并的Dirac-cone结构，并且在低能量下出现鞍点能量色散。磁量子化现象丰富而独特，通过调制不同的堆垛角，产生特定的莫尔带折叠，从而诱导出许多朗道能级亚群。朗道能级谱显示出与单层和AA $\&$ AB堆积有关的杂化特征。在相同和不同的石墨烯层上的不同的子晶格之间的复杂关系进行了详细的探索。
2019-07-20 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
Electronic structure of 30° twisted double bilayer graphene
本文采用紧束缚近似方法研究了30°扭曲双层石墨烯由于无公度扭曲角而失去平移对称性的电子性质。我们从态密度、有效能带结构、电导率和朗道能级谱等电子性质证明了低能区的层间退耦。然而，在Q点处，层间耦合导致在态密度中出现新的Van Hove奇异性，在光学电导率中出现新的峰，并且重要的是12倍对称性的电子态。采用k空间紧束缚方法解释了这一现象。由于对称性降低，Q点的电子态显示出比30°扭曲双层石墨烯更复杂的电荷分布模式。这些现象也出现在石墨烯单层和AB堆叠双层之间的30°扭曲界面中。
2020-05-10 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
Raman spectroscopy of graphene and bilayer under biaxial strain: bubbles and balloons
在这封信中，我们使用石墨烯气泡研究双轴（例如各向同性）应变下的石墨烯的拉曼光谱。我们的Gruneisen参数与理论值非常吻合。先前报道的值的差异归因于石墨烯与基底的相互作用。双层气球（有意加压的膜）已被用来避免基底的影响并研究应变对层间相互作用的依赖性。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall
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
Characterizing top gated bilayer graphene interaction with its environment by Raman spectroscopy
在这项工作中，我们研究的光学声子模式的行为，在双层石墨烯器件通过施加顶栅电压，使用拉曼散射。我们观察到的拉曼G带的分裂，因为我们调整的费米能级的样品，这是解释的拉曼（Eg）和红外（Eu）声子模式的混合，由于在两个层中的不同掺杂。我们从理论上分析了我们的数据在双层石墨烯声子自能，其中包括非均匀的载流子掺杂之间的石墨烯层。我们表明，实验和理论模型之间的比较不仅给出了双层石墨烯器件中总电荷浓度的信息，而且还允许分别量化来自系统顶部和底部的无意电荷的量，从而表征双层石墨烯与周围环境的相互作用。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Topological domain-wall states from Umklapp scattering in twisted bilayer graphene
研究揭示大角度扭折双层石墨烯中手性反转导致拓扑域壁态的形成机制，通过有效k·p模型和原子模拟验证其拓扑性质和鲁棒性。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Defect-induced magnetism and Yu-Shiba-Rusinov states in twisted bilayer graphene
原子缺陷对石墨烯系统的低能性质有显著影响。通过第一性原理计算和紧束缚模型，我们提供的证据表明，化学杂质修改扭曲双层石墨烯的正常和超导状态。一个单一的氢原子连接到双层表面产生一个三点交叉，而自掺杂和三倍的破缺是由一个空位。这两种类型的缺陷导致时间反转击穿和局部磁矩的产生。氢诱导磁性也被发现存在于魔角石墨烯超晶格中出现超导性的掺杂水平。结果表明，超导有序和缺陷诱导磁性的共存在魔角扭曲双层石墨烯中产生了带隙Yu-Shiba-Rusinov激发。
2019-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Breakdown of the interlayer coherence in twisted bilayer graphene
电子在布洛赫态的相干运动是固体物理中电荷传导的基本概念之一。然而，在层状材料中，当层间耦合由于例如大的层间间隔而显著降低时，这种条件常常对于层间导电而失效。我们报告说，完全抑制相干导电实现，即使在原子长度尺度的层分离在扭曲的双层石墨烯。扭曲双层石墨烯的层间电阻率远高于Bernal堆叠石墨的c轴电阻率，并且表现出对温度以及外部电场的强烈依赖性。这些结果表明，石墨烯层显着解耦的旋转和非相干传导是扭曲的双层石墨烯层之间的主要传输通道。
2012-06-15 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
Determining the Twist Angle of Bilayer Graphene by Machine Learning Analysis of its Raman Spectrum
随着人们对扭曲双层石墨烯（tBLG）的兴趣越来越大，需要快速，可靠和非破坏性的方法来精确地确定扭曲角。拉曼光谱潜在地提供了这样的方法，考虑到在其拉曼光谱中编码的关于石墨烯状态的大量信息。然而，由堆叠顺序引起的拉曼光谱的变化可能非常微妙，从而使得角度识别繁琐。在这项工作中，我们提出了使用机器学习（ML）分析技术的拉曼光谱的tBLG到一个选定的范围内的扭曲角的自动分类。这里提出的ML分类计算要求低，提供快速和准确的结果，与光谱的手动标记的一致率约为99%。拉曼测量的灵活性和非侵入性，再加上ML的预测准确性，预计将有助于探索tBLG的新生研究。此外，目前的工作展示了如何目前可用的开源工具，促进ML为基础的技术的研究和集成。
2022-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Higher-Order Band Topology in Twisted Bilayer Kagome Lattice
本研究通过紧束缚模型与对称性分析，发现扭曲双层Kagome晶格因谷间散射产生拓扑非平庸体能隙，从而在公度扭曲角下实现高阶拓扑绝缘体，并证实其角态对无序和电荷密度波具有鲁棒性。
2024-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Low Energy Raman Modes in Twisted Bilayer Graphene
在通过化学气相沉积法生长的扭曲双层石墨烯中观察到了两个低于100 cm^-1的新拉曼模式。这两种模式被观察到在一个小的扭曲角的范围内，在该扭曲角的G拉曼峰的强度被强烈增强，这表明这些低能量模式和G拉曼模式共享相同的共振增强机制，作为扭曲角的函数。94 cm^-1模式（用532 nm激光激发测量）被认为是由扭曲的双层石墨烯晶格介导的基本层呼吸振动（ZO（prime）模式），它缺乏长程平移对称性。这种模式的频率和线宽的旋转角的依赖关系可以解释的双共振拉曼过程，这是不同于先前确定的拉曼过程激活的扭曲双层石墨烯超晶格。该依赖性还揭示了两个石墨烯层的电子带重叠的强烈影响。另一个在52 cm^-1处的新模式，以前在双层石墨烯系统中没有观察到，暂时归因于扭转模式，其中底部和顶部石墨烯层在平面内异相旋转。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall
Superlattice structures in twisted bilayers of folded graphene
双层石墨烯的电子性质强烈依赖于两个原子晶格的相对取向。虽然Bernal堆叠的石墨烯是最常研究的，但层间的旋转失配开辟了一个全新的丰富物理学领域，特别是在小的层间扭曲时。在这里，我们报告的磁输运测量扭曲的石墨烯双层，通过折叠的单层制备。这些揭示了一个强烈的依赖于扭转角，这可以通过样品的几何形状来估计。在小的旋转，超晶格的波长在10 nm的顺序出现，并通过摩擦原子力显微镜观察。在这个小角度制度的磁输运测量显示卫星朗道风扇的形成。这些都归因于额外的狄拉克奇性的能带结构和讨论相对于广泛的层间耦合模型。
2014-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
On the inner Double-Resonance Raman scattering process in bilayer graphene
通过改变激发激光的能量，可以从双共振拉曼光谱中获得石墨烯系统的声子色散和电子结构。在先前的石墨烯共振拉曼研究中，电子结构在Slonczewski-Weiss-McClure（SWM）模型的框架中进行了分析，考虑了外部DR过程。在这项工作中，我们分析的数据考虑内部DR过程，并获得SWM参数，更好地与其他实验技术获得的。这一结果可能表明，石墨烯系统中的双共振过程仍然存在一个基本的悬而未决的问题。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall
Giant Shear Displacement by Light-Induced Raman Force in Bilayer Graphene
范德华层状材料中剪切声子的相干激发是一种非破坏性的机制，可以微调系统的电子态。我们发展了位移喇曼力的图解理论，并将其应用于剪切声子的动力学。我们得到了一个整流拉曼力密度在双层石墨烯的顺序${\cal F}\sim 10{\rm nN/nm^2}$导致一个巨大的剪切位移$Q_0 \sim 50$ pm的强红外激光。我们讨论了圆形和线性位移拉曼力。我们发现，激光频率和偏振可以有效地调谐$Q_0$在不同的电子掺杂，温度和散射率。我们发现，有限的$Q_0$诱导狄拉克交叉对的低能量色散，光电子能谱可以探测。我们的研究结果为模拟和分析激光对层状材料异质结构中堆垛有序的相干调控提供了一条系统的途径。
2022-04-17 cond-mat.mes-hall
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
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
Spectral features due to inter-Landau-level transitions in the Raman spectrum of bilayer graphene
研究了入射光子能量Ω>> 1 eV时，低能电子激发对双层石墨烯拉曼光谱的贡献。从四带紧束缚模型出发，导出了一个有效的散射振幅，它可以被纳入常用的两带近似。由于高能带的影响，这种有效的散射振幅是不同的接触相互作用的振幅内的两个带模型单独获得。然后，我们计算的非弹性光散射的光谱密度的电子空穴对的激发双层石墨烯。在没有磁场的情况下，由于双层晶体中低能带的抛物线色散，这种贡献是恒定的，并且在掺杂结构中具有两倍于费米能的阈值。在外部磁场中，占主导地位的拉曼活性模式是n_{-}到n_{+}的朗道能级间跃迁，具有输入/输出光子的交叉极化。我们估计了在10 T磁场下单次n_{-}到n_{+}跃迁的量子效率为I_{ n_{-}到n_{+} }~10^{-12}。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Fractional Chern Insulators in Twisted Double Bilayer Graphene
我们预测扭曲的双层石墨烯是一个多功能的平台，实现分数陈绝缘体容易通过调整栅极电位和扭曲角为目标。值得注意的是，这些拓扑有序的物质状态，包括自旋单重态Halperin状态和自旋极化态的陈数$\mathcal C=1$和$\mathcal{C}= 2$带，发生在高温下，而不需要外部磁场。
2021-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Anomalously Strong 2D Band Intensity in Twisted Bilayer Graphene: Raman Evidence for Doubly Degenerate Dirac Band
报道了在638 nm和532 nm可见光激发下，在大旋转角的扭曲双层石墨烯（tBLG）中观察到的强二维带. tBLG的2D带可以达到单层石墨烯的四倍而不是两倍强。相同的tBLG样品也表现出旋转依赖的G-线共振和折叠声子下364 nm的紫外激光激发。我们将这种二维拉曼增强归因于两个双共振拉曼路径之间的相长量子干涉，这是由tBLG莫尔超晶格中的近简并狄拉克带实现的。
2013-09-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Data cluster analysis and machine learning for classification of twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯（TBLG）是一种令人兴奋的新材料，具有可调的电子性质，从超导性到相关绝缘相。但是目前的TBLG的制造和鉴定方法是艰苦和费力的。在这项工作中，我们结合拉曼光谱与高斯混合模型（GMM）的数据聚类算法，以确定特定的扭曲角度的区域，从TBLG样品的混合物的方向。我们提出了两种方法，这种聚类分析：训练GMM的拉曼参数返回的峰值拟合，并在全拉曼光谱与主成分分析降低维数。在这两种情况下，我们表明，GMM可以识别区域内的拉曼数据管不同的扭曲角。我们还表明，一旦模型经过训练，并且识别出的簇被标记，该模型可以重新应用于新的拉曼扫描，以评估新区域和测试区域中材料之间的相似性。这可以通过允许从自动化大面积扫描中计算机化检测特定扭转角来实现TBLG的高通量制造。
2021-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
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
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
Polarization dependence of double resonant Raman scattering band in bilayer graphene
研究了双层石墨烯（BLG）中双共振拉曼散射（2D）带的偏振依赖性与激发激光能量的关系。已经知道，BLG的2D带的复杂形状可以被分解成具有不同拉曼频移的四个洛伦兹峰，这归因于能量-动量空间中的四个单独的散射路径。然而，从我们的偏振依赖性研究中，我们揭示了四个不同峰中的每一个实际上在其散射通道中是双重简并的，即，两个不同的散射路径，每个峰值具有相似的拉曼频移。我们发现，理论上，这两条路径之一，忽略了很长一段时间，有一个小的贡献，他们的散射强度，但在理解他们的偏振依赖性是至关重要的。因此，与单层石墨烯（SLG）的情况不同，四个峰的最大与最小强度比显示出对激发能的强依赖性。因此，我们的研究结果揭示了石墨系统中电子-声子相互作用的另一个有趣的方面。
2014-03-14 cond-mat.mes-hall
