Seeing moiré superlattices
由于原子结构和电子关联的相互作用，在范德华异质结构中的莫尔超晶格中出现了许多电子现象。由于缺乏一种简单的方法来表征莫尔超晶格，阻碍了该领域的进展。在这项工作中，我们概述了一个简单的，室温下，环境的方法来可视化真实空间莫尔超晶格与子5 nm的空间分辨率在各种扭曲的vdW异质结构，包括但不限于导电石墨烯，绝缘氮化硼和半导体过渡金属二硫属化物。我们的方法利用piezoresponse力显微镜，原子力显微镜模态，局部测量机电表面变形。我们发现，所有的莫尔超晶格，无论是否组成层具有反转对称性，表现出机械响应面外电场。该响应与挠曲电性紧密相关，其中电极化的强度和机电响应通过存在于莫尔超晶格内的应变梯度而引起。因此，二维材料的莫尔超晶格代表了非极性背景矩阵中极化畴壁的互连网络。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Strain-dependent structural and electronic reconstructions in long-wavelength WS$_{2}$ moiré superlattices
在叠层过渡金属二硫属化物（TMD）的长波莫尔超晶格中，结构重构普遍发生，这已被报道显著影响其电子性质。然而，晶格重构和电子性质的改变之间的相互作用，以及它们对重构的TMD莫尔超晶格中的外部扰动的进一步响应仍然缺乏完整的微观理解。本文利用扫描隧道显微镜（STM）和扫描隧道光谱（STS）结合第一性原理计算，在纳米尺度上研究了长波长H型WS $_{2}$莫尔超晶格的应变相关结构重构及其相关电子重构.我们观察到，长波长WS $_{2}$莫尔超晶格经历强烈的原子重构转变为螺旋位错的六边形阵列分离大尺寸的H堆叠域。在我们的实验中，莫尔超晶格的几何形状和莫尔波长都被外部层内异质应变显著地调谐。值得注意的是，STS测量进一步表明，在该系统中，导带中的K点的位置被应变诱导的晶格变形在纳米尺度上敏感地调制，最大能量位移高达300 meV。我们的研究结果强调，层内应变起着至关重要的作用，在决定结构和电子性质的TMD云纹超晶格。
2022-03-25 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
Fabry-Pérot resonances in a graphene/hBN Moiré superlattice
虽然Fabry-Pérot共振和Moiré超晶格在六方氮化硼（hBN）上的石墨烯中得到了深入研究，但这两种效应尚未讨论它们的共存。在这里，我们研究的FP振荡的弹道pnp结的存在和不存在的莫尔超晶格。首先，我们解决的FP共振的可见性上的约束势的平滑度的效果，并仔细映射的FP腔的大小的演变作为密度的函数，在没有超晶格的情况下，腔的内部和外部的腔，当腔是由定期pn结绑定。使用具有莫尔超晶格的样品，我们接下来表明FP腔也可以由模拟pn结的界面形成，但由于超晶格而通过卫星狄拉克点定义。我们仔细分析了FP共振，这可以提供洞察由于超晶格的带重建。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall
Excitonic and valleytronic signatures of correlated states at fractional fillings of a moiré superlattice
莫尔超晶格是实现强关联量子现象的极好平台，例如Mott绝缘和超导。特别是，最近的研究揭示了条纹相和广义维格纳晶体在摩尔超晶格的分数填充。但是这些实验并没有关注电子结晶对超晶格的激子和谷电子性质的影响。在这里，我们报告激子和valleyelectronic签名的相关状态在分数填充的WSe $_2$ /WS $_2$莫尔超晶格。在填充因子$ν$ = 1/3和2/3时，我们观察到三个层内莫尔激子的反射光谱调制。我们还观察到在大约十几个分数填充因子下的层间三价离子的发光光谱调制，包括$ν$ = -3/2，1/4，1/3，2/5，2/3，6/7，5/3。此外，在某些填充分数下，层间trions的谷极化被显著抑制。这些结果表明，一个新的制度的光-物质相互作用，其中电子结晶显着调制的吸收，发射，和谷动态的激子态的莫尔超晶格。
2020-11-27 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized transport properties in magnetic moiré superlattices
本研究通过CrI_3/BAs莫尔超晶格中的磁邻近效应实现自旋极化输运，在小扭转角下获得自旋分辨微带及100%净自旋极化，并可用垂直电场调控，为磁性莫尔超晶格的自旋功能应用提供途径。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Large-scale mapping of moiré superlattices by Raman imaging of interlayer breathing mode and moiré phonons
莫尔超晶格可以在扭曲的范德华材料中诱导相关电子相。强关联的量子现象出现，如超导性和莫特绝缘态。然而，通过人工堆叠产生的莫尔超晶格可能非常不均匀，这阻碍了莫尔周期与新兴的电学和光学性质之间的明确相关性的发展。在这里，我们证明了在扭曲双层过渡金属二硫属化物，低频拉曼散射不仅可以用来检测原子的重建，但也映射出的莫尔晶格在大面积的不均匀性。该方法是建立在发现层间呼吸模式和莫尔声子都对莫尔周期非常敏感并提供特征指纹的基础上的。我们可视化微观域的有效扭转角分辨率为~0.1°。这种环境非侵入性方法可以方便地实施，以表征和预选样品的高质量区域，用于后续的器件制造，以及用于运输和光学实验。
2020-12-26 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
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
Luminescence anomaly of dipolar valley excitons in homobilayer semiconductor moiré superlattices
在扭曲的同质双层过渡金属二硫属化物中，层内和层间谷激子与在莫尔条纹中空间变化的层配置杂交。基态谷激子被捕获在具有相反电偶极子的两个高对称点处的莫尔超晶胞中，形成最近邻偶极吸引的蜂窝超晶格。我们发现，层配置的空间纹理的结果在莫尔陷阱激子的发光异常，其中微小的位移的相互作用显着增加亮度和改变偏振从圆形到线性。在完全填充时，辐射复合主要发生在激子超晶格的边缘和空位处。这种异常也表现在小星系团的级联发射中，产生了偏振纠缠光子链。层间偏置可以将超晶格转换为仅具有排斥相互作用的单轨道三角晶格，其中发光异常可以用来区分分数填充时的有序状态和畴边界。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable stacking domains and ferroelectricity in moiré superlattices
叠层畴是由于层间范德华力和层内弹性力的竞争而在叠层超晶格中形成的，它可以被认为是由于无中心对称双层膜中的局部自发极化而形成的极性畴。我们提出了一个理论模型，它捕捉到的影响，施加电场上的域结构。自发极化和场的耦合导致畴的不均匀弛豫，在非零场下超晶格中出现净极化，这对莫尔周期很敏感。我们表明，介电响应的字段减少堆叠能量，并导致在所有双层软域。然后，我们讨论了最近的铁电性的背景下，我们的模型。
2021-11-15 cond-mat.mes-hall
Engineering Miniband Topology via Band-Folding in Moiré Superlattice Materials
本文提出由莫尔超晶格势的能带折叠诱导能带反转，以工程化拓扑微带，并通过Rashba与BHZ模型构建相图及推广理论。
2024-05-21 cond-mat.mes-hall
Optical detection of Mott and generalized Wigner crystal states in WSe2/WS2 moiré superlattices
莫尔超晶格正在成为一种新的途径，用于在二维范德华异质结构中设计强相关电子态，最近在魔角扭曲双层石墨烯和ABC三层石墨烯/氮化硼莫尔超晶格中的相关绝缘和超导态中得到了证明。过渡金属二硫属化物（TMDC）莫尔异质结构提供了另一个令人兴奋的模型系统，以探索相关的量子现象，增加了强的光-物质相互作用和大的自旋-轨道耦合。在这里，我们报告的光学检测的强关联相的半导体WSe 2/WS 2莫尔超晶格。我们灵敏的光学检测技术揭示了一个莫特绝缘体状态在每个超晶格位置的一个孔（ν = 1），和令人惊讶的绝缘相在分数填充因子ν = 1/3和2/3，我们分配给广义维格纳结晶的基础晶格。此外，TMDC异质结构独特的自旋谷光学选择规则使我们能够在莫特绝缘体中光学地产生和研究低能自旋激发态。我们揭示了一个特别慢的自旋弛豫寿命为许多微秒的莫特绝缘状态，订单的数量级长于电荷激发。我们的研究突出了新的相关物理学，可以出现在超越石墨烯的莫尔超晶格中。
2019-10-20 cond-mat.mes-hall
Trigonal Quasicrystalline States in $30^\circ$ Rotated Double Moiré Superlattices
我们研究了双莫尔超晶格的晶格构型和电子结构，该超晶格由石墨烯层和另外两层以使得两个六边形莫尔图案以十二方准晶构型排列的方式封装而成。我们表明，有0和4之间的这种配置取决于石墨烯和封装层之间的晶格失配。然后，我们揭示了共振相互作用，这是不同于传统的2-，3-，4-波混合的莫尔超晶格，汇集在一起，并杂交12个退化布洛赫态的单层石墨烯。由于波矢的对称性，这些态不完全满足十二方准晶的旋转对称性。相反，它们的波函数在更接近石墨烯的电荷中性点的能量下表现出缺乏反转对称性的三角准晶有序。
2021-02-25 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
Hexagonal boron nitride/bilayer graphene moiré superlattices in the Dirac-material family: energy-band engineering and carrier doping by dual gating
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
Optical read-out of Coulomb staircases in a moiré superlattice via trapped interlayer trions
具有超晶格势的莫尔图案可以通过垂直堆叠具有相对扭曲或晶格常数失配的两层材料来形成。莫尔超晶格可以产生平带，导致新的相关绝缘，超导和拓扑状态。在石墨烯和过渡金属二硫属化物（TMD）的系统中观察到了强的电子相关性，可通过分数填充来调节。此外，在基于TMD的系统中，莫尔势景观可以在特定的原子登记处捕获层间激子（IX）。在这里，我们报告说，空间隔离的捕获IX在钼二硒化/钨二硒化异质双层器件提供了一个敏感的光学探针的载体填充在他们的直接环境。通过映射单个被捕获IX的空间位置，我们能够在莫尔晶格充满多余载流子时光谱跟踪发射器。在初始掺杂的异质双层，中性捕获的IX形成带电的IX（IX trions）均匀的结合能约7毫电子伏。在进一步掺杂时，空的超晶格位点依次填充，产生库仑阶梯：由于与最近相邻的摩尔位点处的载流子的库仑相互作用，IX三电子发射能量的逐步变化。这种非侵入性的，高度局部的技术可以补充传输和非局部光学传感技术，以测量库仑相互作用能，可视化电荷相关态，或探测莫尔超晶格中的局部无序。
2021-07-29 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
Resolving spin, valley, and moiré quasi-angular momentum of interlayer excitons in WSe2/WS2 heterostructures
莫尔超晶格提供了一种强有力的方法来设计二维范德华异质结构中电子和激子的性质。莫尔效应对于层间激子可能特别强，其中电子和空穴驻留在不同的层中并且可以单独寻址。特别是，最近提出，莫尔超晶格势不仅将层间激子态定位在不同的超晶格位置，而且还拥有一个新兴的莫尔准角动量（QAM），周期性地切换不同莫尔位置的层间激子的光学选择规则。在这里，我们报告的观察多个层间激子状态共存的WSe 2/WS 2莫尔超晶格和明确地确定他们的自旋，谷，莫尔QAM通过新的共振光泵浦探测光谱和光致发光激发光谱。我们证明了由于空间变化的莫尔QAM，位于不同莫尔位置的层间激子可以表现出相反的光学选择规则。我们的观察揭示了新的机会，工程师层间激子状态和谷物理与莫尔超晶格的光电和谷电子应用。
2019-02-15 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
Light-Induced Ferromagnetism in Moiré Superlattices
载流子之间的多体相互作用是相关物理学的核心。调整这种交互的能力将打开按需访问和控制复杂电子相图的可能性。最近，由二维材料形成的莫尔超晶格已经成为量子工程这种现象的一个有前途的平台。莫尔系统的能力在于通过调整层扭曲角、电场、莫尔载流子填充和层间耦合来高度调节其物理参数。在这里，我们报告说，光激发可以大幅调整莫尔陷阱载流子之间的自旋-自旋相互作用，导致在WS 2/WSe 2莫尔超晶格铁磁秩序在一个小范围的掺杂在高温下。在填充因子v = -1/3附近（即，每三个莫尔晶胞一个孔），随着激子共振处的激发功率增加，作为磁场的函数，在反射磁性圆二色性（RMCD）信号中出现良好发展的磁滞回线，这是铁磁性的标志。磁滞回线持续到电荷中性，并且其形状随着莫尔超晶格逐渐填充而演变，表明磁基态性质的变化。所观察到的现象指向一种机制，其中巡回光激发激子介导莫尔陷阱空穴之间的交换耦合。这种激子介导的相互作用可以比莫尔陷阱空穴之间的直接耦合范围更长，因此即使在光激发下的稀空穴状态下也可以产生磁序。这一发现为莫尔量子物质丰富的多体哈密顿量增加了一个新的动态调谐旋钮。
2022-03-14 cond-mat.mes-hall
Ab-Initio Theory of Moiré Superlattice Bands in Layered Two-Dimensional Materials
当原子级薄的二维（2D）材料被分层时，它们通常形成不相称的非晶体结构，当通过扫描探针检查时，这些结构表现出长周期莫尔图案。在本文中，我们提出了一种方法，它使用从{ \it ab initio}计算获得的信息进行短周期晶体结构，以获得有效的哈密顿量，能够有效地描述莫尔{\' e}图案超晶格的电子性质的影响。我们将我们的方法应用于石墨烯上的石墨烯（G/G）和六方氮化硼上的石墨烯（G/BN）的情况，推导出具有莫尔图案的周期性的显式有效哈密顿量，并且可以用于计算任意扭曲角和晶格常数的感兴趣的电子性质。
2013-12-30 cond-mat.mes-hall
Quasi free-standing silicene in a superlattice with hexagonal boron nitride
我们用第一性原理计算研究了硅烯和六方氮化硼的超晶格，证明了超晶格层间的相互作用很小。因此，在这种超晶格中实现了准独立的硅烯。特别是，硅烯的狄拉克锥被保存下来，这在迄今为止的任何其他系统中都是不可能的。由于六方氮化硼的宽带隙，超晶格实现了自支撑硅烯的特征物理现象。特别是，我们解决的模型计算的内在的自旋轨道耦合和外部电场的组合效应，诱导从金属到拓扑绝缘体，并进一步带绝缘体的过渡。
2013-10-29 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
Strain-programmable exciton diffusion in moiré heterostructures
Seoul National University（首尔大学）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
通过调控WSe2-MoSe2异质结中的层间应变，打破C3旋转对称性改变莫尔超晶格几何，实现沿拉伸方向的偏振激子发射和优先扩散，为设计莫尔超晶格和编程激子输运提供新方法。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall
Low-temperature thermal transport in moiré superlattices
本文通过连续介质模型和半经典输运理论计算莫尔双层体系声子热导率，发现小扭转角下低温热导率因声子带重构和群速度降低而显著下降，零温极限下反而增强，并导致温度依赖偏离二次方行为。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall
Commensurate and incommensurate double moire interference in graphene encapsulated by hexagonal boron nitride
由六方氮化硼（BN）封装的石墨烯（G）的双莫尔图案的干涉可以改变初级/次级狄拉克点附近的电子结构特征以及由单个G/BN莫尔图案引入的电子-空穴对称性，这取决于顶部/底部BN层的相对堆叠布置。我们发现，强干涉效应被发现在近对齐的BN/G/BN和BN/G/NB，并获得作为莫尔超晶格扭曲角的函数的相关态密度的演化。对于相等的莫尔周期和具有$Δϕ= 0^{\circ}$模$60^{\circ}$角度差的相称图案，图案可以相长地相加，从而在空穴侧上产生约$\sim 0.5$ eV的大赝隙，或者根据它们的相对滑动而相消地抵消，例如部分地恢复电子-空穴对称性。$Δϕ=30^{\circ}$差异的云纹准晶体的电子结构揭示了几乎孤立的van Hove奇点的状态密度的双云纹功能，我们可以预期强相关。
2019-12-31 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
Phonon Renormalization in Reconstructed MoS$_2$ Moiré Superlattices
在通过堆叠范德华（vdW）材料形成的莫尔晶体中，通过扭转角的细微变化可以实现令人惊讶的不同相关电子相位和光学特性。在这里，我们发现，声子谱也重整化的MoS $_2$扭曲双层，增加了一个新的视角莫尔物理。在一个小的扭转角范围内，由于不同声子模式之间的超强耦合和莫尔条纹的原子重建，声子谱迅速演化。我们开发了一个新的低能连续模型的声子，克服了巨大的莫尔超细胞的计算性能的突出挑战，并成功地捕捉到必要的实验观察。值得注意的是，简单的光谱学实验可以提供关于具有纳米尺寸超晶胞的莫尔晶体中的应变和晶格畸变的信息。新发展的理论促进了对莫尔超晶格的结构，光学和电子特性的全面和统一的理解。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall
Moiré Excitons Correlated with Superlattice Structure in Twisted WSe$_2$/WSe$_2$ Homobilayers
扭曲范德华材料中的莫尔超晶格构成了工程电子和光学特性的一个有前途的平台。然而，充分理解这些系统并利用其潜力的一个主要障碍是将局部莫尔结构与光学特性相关联的能力有限。通过使用最近开发的扫描电子显微镜技术的图像扭曲的WSe $_2$ /WSe $_2$双层，我们直接关联增加莫尔周期性的出现两个不同的激子物种。这些可以通过静电门控单独调谐，并具有不同的谷相干特性。我们的观察结果可以理解为从一个阵列的两个层内激子物种居住在交替的位置在超晶格中，并照亮的横向激子运动的莫尔电位的影响。他们开辟了新的途径，控制激子阵列在扭曲的TMD，在量子光电子学和探索新的多体系统的应用。
2019-12-15 cond-mat.mes-hall
Magnon confinement in a nanomagnonic waveguide by a magnetic Moiré superlattice
本研究将莫尔超晶格方法应用于磁振子学，通过3.5度扭转的磁性莫尔超晶格在纳米磁学波导中产生磁振子平带，实现磁振子限制，为相关纳米磁学器件与电路研发奠定基础。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Strong Correlation Driven Quadrupolar to Dipolar Exciton Transitions in a Trilayer Moiré Superlattice
本文利用三层莫尔超晶格中由强电子关联产生的激子-激子与电子-激子相互作用，通过调控激子密度或静电掺杂，实现了四极激子与偶极激子之间的可控转变，为探索多体量子现象提供了新途径。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall
Optical properties of the Hofstadter butterfly in the Moiré superlattice
研究了磁场作用下双层扭曲石墨烯中Hofstadter蝴蝶的吸收光谱和选择规则。我们表明，吸收光谱具有自相似的递归模式，反映了分形性质的能量谱。我们发现，光学选择规则也具有嵌套的自相似结构，并且它是由不同层次的总和的总角动量守恒。
2014-01-10 cond-mat.mes-hall
Light induced transitions of valley Chern numbers and flat bands in a non-twisted moire graphene-hexagonal boron nitride superlattice
本文研究光对非扭转莫尔石墨烯-六方氮化硼超晶格的影响，发现其具有与扭转莫尔材料类似的丰富拓扑、谷陈数转变和平带效应，证明更易合成的非扭转平台可复现扭转体系的光调控物理。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall
Twist-Tuned Magnonic Nanocavity Mode in a Trilayer Moiré Superlattice
Fert Beijing Institute, MIIT Key Laboratory of Spintronics, School of Integrated Circuit Science and Engineering, Beihang University（北京航空航天大学集成电路科学与工程学院）；CNR-Istituto Officina dei Materiali (IOM)（意大利国家研究委员会材料研究所）；Dipartimento di Fisica e Geologia, Università di Perugia（佩鲁贾大学物理与地质学系）；International Quantum Academy, Shenzhen（深圳量子创新研究院）
研究通过调节中间层扭角，实现三层层磁莫尔超晶格中磁子能带结构的高可调性，产生特征平坦带及外层磁子腔模式，最优扭角3度时腔模式线宽达175nm。
2026-03-20 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
Topological phases in N-layer ABC-graphene boron-nitride moire superlattices
在六方氮化硼（TLG/BN）上的菱形$N = 3$三层石墨烯具有栅极可调的、谷对比的、几乎平坦的拓扑带，其可以在谷和自旋极化的适当条件下触发自发量子霍尔相。最近的实验表明，在1/4孔填充时，C = 2谷陈谱带的特征与C = 3的预测值相反。我们讨论了菱形N层石墨烯（N = 1，2，3）与六方氮化硼（hBN）对齐的低能量模型，受到非对角莫尔矢量势项，可以改变谷陈数。我们的分析表明，拓扑相变的平带可以触发的伪磁矢量场电位与莫尔应变模式，并与破缺的旋转对称性的顺序可以导致谷陈数与最近的霍尔电导率观测。
2021-02-10 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
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
Valley-polarized Exitonic Mott Insulator in WS2/WSe2 Moiré Superlattice
本研究在WS2/WSe2莫尔超晶格中发现谷极化激子莫特绝缘体态，证实其激子-激子排斥能为30-40 meV，谷极化增强近一个数量级，为探索新型关联态提供平台。
2023-08-24 cond-mat.mes-hall
Evidence for electron localisation in a moiré-of-moiré superlattice
Seoul National University（首尔国立大学）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
研究揭示了二维超晶格中电子局域化现象，通过双摩尔图案相互作用产生周期性与非周期性势能区域，发现双带和高阶振荡，为电子局域化控制提供了新方法。
2025-11-27 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
Dirac edges of fractal magnetic minibands in graphene with hexagonal moire superlattices
我们发现在磁场B_{p/q} = p_0/（qS）下形成的连续微带的边缘处系统地再现了大量狄拉克特征，该磁场提供了通过由石墨烯中的电子的六边形衬底创建的莫尔超晶格的晶胞的合理磁通量。在B= B_{p/q}处的能带中的Dirac型特征决定了周围分形谱中的能隙等级，并表明这些能带具有拓扑绝缘体性质.利用额外的$q$折叠简并的磁性迷你带在B_{p/q}，我们跟踪的层次结构的差距，其表现形式的不可压缩状态时的载流子密度和磁场的变化。
2014-01-13 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
Gate-Tunable Topological Flat Bands in Trilayer Graphene-Boron Nitride Moiré Superlattices
我们研究了由莫尔超晶格和电场在几乎对齐的ABC三层石墨烯-氮化硼界面中诱导的平带的电子结构，其中库仑效应可以导致相关的带隙相。我们的计算结果表明，谷自旋解决孤立的超晶格平带进行有限的陈数$C = 3$成比例的层数可以出现附近的电荷中性适当的垂直电场和扭转角。当库仑相互作用提升能带的简并度时，这些拓扑能带可以导致体现轨道磁性和自旋磁性的反常量子霍尔相。窄带宽的$\sim10$毫电子伏可实现连续范围的扭转角$θ\lesssim 0.6^{\circ}$与适度的层间电势差$\sim$ 50毫电子伏的TLG/BN系统的电场可调谐库仑相互作用驱动的自发霍尔相位的研究一个有前途的平台。
2018-06-01 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene hexagonal boron nitride moiré superlattice
我们从理论上研究了在有和没有磁场的情况下，堆叠在六方氮化硼（hBN）上的单层/双层石墨烯中产生的莫尔超晶格的电子结构。我们从微观紧束缚晶格哈密顿量发展了一个有效的连续介质模型，计算了石墨烯-hBN体系在不同旋转角下的电子结构。利用有效模型，我们解释了特征带的性质，如在超晶格布里渊区（小狄拉克点）的角落处的间隙开口。我们还研究了石墨烯-hBN体系在均匀磁场中的能谱和量子霍尔效应，并展示了分形谱随磁场的演化。由于缺乏反转对称性，光谱通常在谷自由度（$K$和$K'$）中分裂，并且由于双层中更强的反转对称性破缺，hBN上的双层石墨烯中的谷分裂比hBN上的单层石墨烯中的谷分裂更显著。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall
Exciton Superposition across Moiré States in a Semiconducting Moiré Superlattice
本研究构建角度对齐的三层WSe₂/单层WS₂莫尔异质结，利用外电场调控层间与层内激子杂化，实现不同莫尔位点层间激子的叠加，为量子信息科学提供新策略，开辟扭转电子学新方向。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall
Quadrupolar Excitons and Hybridized Interlayer Mott Insulator in a Trilayer Moiré Superlattice
本文在对称WSe2-WS2-WSe2三层莫尔超晶格中发现四极激子，揭示其源于价带莫尔平带杂化，并实现可通过电场连续调控的层间莫特绝缘体态及四极-偶极激子转变。
2023-08-06 cond-mat.mes-hall
Second-Order Conductivity Probes a Cascade of Singularities in a Moiré Superlattice
本研究通过调节扭转双层石墨烯的费米能级，发现莫尔超晶格中范霍夫奇点附近的二阶电导率出现急剧变化和符号反转，且数值远超其他材料，证明非线性电响应可作为费米面重构的灵敏探针，并确立了tDBLG作为高效非线性电响应平台。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall
Imaging bulk and edge transport near the Dirac point in graphene moiré superlattices
通过将单层石墨烯与六方氮化硼的绝缘层对准而形成的范德华结构表现出有望打破亚晶格对称性的莫尔超晶格。尽管在狄拉克光谱中有几十毫电子伏的能隙，电阻率在低温下仍然低于预期，并且在器件之间变化。虽然亚能隙状态可能在这种行为中发挥作用，但其确切性质尚不清楚。我们提出了一个扫描栅显微镜研究莫尔超晶格器件具有可比的激活能，但不同的电荷无序水平。在狄拉克点处具有较高电荷杂质（~ ${10}^{10}$ $cm^{-2}$）和较低电阻率（~ $10$ $kΩ$）的器件中，我们观察到沿着石墨烯边缘的电流流动。结合模拟，我们的测量表明，增强的边缘掺杂是负责这种效果。此外，具有低电荷杂质（~ $10^9$ $cm^{-2}$）和较高电阻率（~ $100$ $kΩ$）的器件在体中显示出子带隙状态，这与边缘电流不存在分流一致。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
Dynamic band structure tuning of graphene moiré superlattices with pressure
原子级薄材料的异质结构由于其具有与其组成层根本不同的新颖电子特性的能力而引起了人们的极大兴趣。在氮化硼上的石墨烯的情况下，紧密匹配的晶格产生莫尔超晶格，其改变石墨烯电子色散并在价带中的初级狄拉克点（DP）和莫尔诱导的次级狄拉克点（SDP）处打开间隙。虽然大量的努力集中在通过旋转堆叠顺序控制超晶格周期，层间耦合的大小所发挥的作用得到了相对较少的关注。在这里，我们修改石墨烯和氮化硼之间的相互作用，通过调整它们的分离与静水压力。我们观察到DP间隙随着压力的增加而显著增强，但SDP间隙变化不大。我们令人惊讶的结果确定了石墨烯晶格的原子级结构变形所起的关键作用，并揭示了范德华异质结构中能带结构工程的新机会。
2017-09-19 cond-mat.mes-hall
Experimental realisation of Dual Periodicity Moiré Superlattice in a MoSe$_2$/WSe$_2$ Heterobilayer
范德华异质结构中的莫尔结构导致了包括扭曲双层石墨烯中的超导性和过渡金属二硫属化合物异质双层膜中的光学可达强关联电子态等涌现现象。在多层结构中形成的双周期性莫尔结构（DPMS）导致了TBG中的铁磁性和多个二次狄拉克点。虽然原则上可以在双层中获得DPMS，但还没有明确的实验证据。在本文中，我们提出的签名的扭曲MoSe $_2$ /WSe $_2$双层的共振拉曼光谱显示。我们观察到带折叠的声学和光学声子模式的波矢量的两倍的莫尔波矢量，双周期性莫尔异质结构的证据。这些结果同时开辟了新的新兴现象和光学方法表征DPMS在广泛的范德瓦尔斯异质结构的机会。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall
Acoustoelectric Probing of Fractal Energy Spectra in Graphene/hBN Moiré Superlattices
Fudan University（复旦大学）
利用声电输运技术，首次在石墨烯/六方氮化硼莫尔超晶格中观测到霍夫曼德蝴蝶，揭示了高阶分形磁布里渊态和对称破缺的陆德维斯能级。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall
Parity-Dependent Moiré Superlattices in Graphene/h-BN Heterostructures: A Route to Mechanomutable Metamaterials
交替的石墨烯/h-BN少层异质结构的超晶格被发现表现出强烈的依赖于堆叠内的层的数量的奇偶性。奇宇称系统表现出独特的火烈鸟状图案，而它们的偶宇称对应物表现出规则的六边形或矩形超晶格。当交替堆叠由七层或更多层组成时，火烈鸟图案变得有利，而不管奇偶性如何。值得注意的是，该系统的面外应变强烈依赖于上层结构的形状，导致其力学性能的显着宇称依赖性。预测的现象起源于在连续层的界面处发展的莫尔图案之间的复杂竞争。这种机制是一般性质的，并且预计会发生在紧密匹配的刚性层状材料的其他交替堆叠中，如扭曲石墨烯和h-BN的均匀交替结所证明的。因此，我们的研究结果允许基于范德华异质结构的机械致变超材料的合理设计。
2020-11-14 cond-mat.mes-hall
