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
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
Topological Localized Modes In Moiré Lattices of Bilayer Elastic Plates With Resonators
本文研究含谐振器双层弹性板的旋转莫尔晶格，通过层间弹簧耦合与平面波展开分析揭示带隙及分数角拓扑模式，并经仿真验证角点局域化。
2023-09-29 cond-mat.mes-hall
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
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
Stochastic many-body perturbation theory for Moiré states in twisted bilayer phosphorene
提出了二维周期系统随机多体摄动理论的一种新的实现方法。用该方法计算了扭曲双层磷烯中的准粒子激发。使用随机$G_0W_0$和部分自洽的$\bar ΔGW_0$方法研究激发能。该方法成本低廉;它用于研究具有含$>2,700$原子（$>13,500$价电子）的晶胞的扭转系统，其对应于$\approx 3.1^\circ$的最小扭转角。扭曲双层表现出带分裂，增加本地化和形成本地化的莫尔杂质状态，如带结构展开所记录的。扭转结构中的结构变化提升了能带简并。由于非局域交换效应和极化效应的相互作用，杂质态的能量随扭转角的变化而变化。由于扭曲引起的准粒子能量（去）稳定机制可能适用于广泛的低维莫尔超结构。
2019-10-02 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
Bilayer Graphene Interferometry : Phase Jump and Wave Collimation
我们从理论上研究了Bernal双层石墨烯中电子（质量狄拉克费米子）在横向势阶跃下反射振幅的相位。当电子入射角（相对于台阶的法线方向）改变以通过$\pm π/4$时，相位显示$π$的异常跳跃。这种跳跃是由于电子的赝自旋为1/2时产生的Berry相效应，这种Berry相效应对由外部电子门产生的阶跃引起的带隙开放具有很强的抵抗能力.我们提出了一种干涉仪设置中，准直波可以产生和调谐。通过使用该设置，可以识别$π$跳跃和准直角。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Electrically tunable and enhanced nonlinearity of moiré exciton-polaritons in transition metal dichalcogenide bilayers
本文建立了TMD双层中莫尔激子极化子非线性光学响应的微观理论，揭示了由各向异性库仑相互作用和Umklapp散射引起的增强非线性，并证明可通过外加电场将吸引型非线性调控为排斥型，为非线性极化子器件提供了可控平台。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall
Theory of polar domains in moiré heterostructures
扭曲双层中非常规铁电行为的发现促使人们考虑将莫尔异质结构作为极性材料。然而，对所观察到的铁电性的性质和起源的误解表明，需要对莫尔异质结构的极性性质有更好的理论理解。本文提出并用第一性原理计算验证了所有的莫尔异质结构都具有离面莫尔极域（MPD）结构。在过渡金属二硫属化物双层膜中，由于整个莫尔超晶格中堆叠排列的变化而发生层间电荷转移，导致局部面外偶极矩，其中MPD的大小和形状由硫属原子主导。虽然所有异质结构中的MPD对莫尔周期敏感，但只有在同质双层中，它们才能用平面外电场调谐。解决了对莫尔异质结构中铁电性的误解，并提出了MPD可以被认为是铁电畴的唯一情况是通过均匀双层中的三分之一的单元格的全局范德华滑动。最后，提供了莫尔异质结的极性特性的一般理论讨论。
2022-09-19 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
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
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
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
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
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
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
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
Single-layer and bilayer graphene superlattices: collimation, additional Dirac points and Dirac lines
本文综述了单层和双层石墨烯上几种类型的一维超晶格的能谱和输运性质。在单层石墨烯中，对于某些SL参数，入射在SL上的电子束是高度准直的。另一方面，有额外的狄拉克点产生的其他SL参数。使用矩形障碍，使我们能够找到新的狄拉克点在光谱中的位置和电子速度的重整化的解析表达式。这些额外的狄拉克点上的电导率的影响进行了研究。在δ函数势垒的极限下，有限个势垒的透过率T、电导G以及SL的能谱都是势垒无量纲强度P的周期函数Pδ（x）~ V（x）.对于势垒高度符号交替的Kronig-Penney SL，狄拉克点成为P = π/2 + nπ的狄拉克线，其中n是整数。在双层石墨烯中，在势垒和阱上施加适当的偏压，我们发现产生了几种新型的SL，其中两种类似于I型和II型半导体SL。与单层石墨烯类似，发现了额外的“狄拉克”点。还考虑了非弹道输运。
2011-01-21 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
The Continuum Model for Uniaxially Strained Bilayer Graphene Moiré Systems
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)（香港中文大学（深圳））；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
该研究构建单轴应变AB堆叠双层石墨烯莫尔系统的连续介质模型，揭示临界应变下的拓扑相变，为应变工程调控拓扑输运提供新途径。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall
Quantum-Confined Electronic States arising from Moiré Pattern of MoS2-WSe2 Hetero-bilayers
在5和80 K温度下，用扫描隧道显微镜和光谱学研究了沉积在外延石墨烯上的由MoS 2/WSe 2组成的二维异质双层系统.观察到莫尔图案，由MoS 2和WSe 2之间3.7%的晶格失配引起。显着的能量转移中观察到的最大值的莫尔条纹的隧穿光谱，与光谱获得的最小值，与以前的工作相一致。此外，在莫尔条纹的最小值处，对于在5 K下获得的光谱，观察到在带边缘附近的能量处的光谱中的尖峰。峰对应于被限制在莫尔晶胞内的离散状态。电导映射被用来揭示态的波函数的详细结构。对于在80 K的测量，在光谱中的尖峰是不存在的，和带边的电导图显示很少的结构。
2018-01-31 cond-mat.mes-hall
Moir{é} pattern assisted geometric resonant tunneling in disordered twisted bilayer graphene
本文研究了由洁净纳米带和无序圆盘组成的扭曲双层石墨烯的介观输运，发现强无序下透射率随旋转角出现共振峰，该共振源于莫尔超胞内的束缚态，提出了一种通过扭转角调控无序莫尔系统量子输运的新机制。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall
Influence of atomic relaxations on the moiré flat band wavefunctions in antiparallel twisted bilayer WS$_{\text{2}}$
本文结合扫描隧道显微镜与密度泛函理论，研究了反平行扭转约3°的WS₂双层，揭示原子弛豫受衬底和温度影响会改变莫尔平带波函数的局域位置，从而解释实验与理想真空弛豫计算之间的差异。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall
Direct observation of magneto-electric Aharonov-Bohm effect in moiré-scale quantum paths of minimally twisted bilayer graphene
Aharonov-Bohm（AB）效应是电子波干涉现象的典型代表，人们通过输运测量对AB效应进行了广泛的研究。然而，这些技术缺乏空间分辨率，这对于在纳米尺度上研究磁性和静电AB振荡是必不可少的。在这里，我们证明了扫描隧道显微镜（STM）可以被用作一个AB干涉仪在纳米尺度上操作和磁电Aharonov-Bohm效应在最小扭曲双层石墨烯（TBG）直接测量使用STM。在最小TBG中，由于结构重建，存在由域边界托管的手征一维状态三角网络。利用STM的高空间分辨率，测量了最小TBG中由电子干涉沿莫尔尺度三角形量子路径产生的磁性和静电AB振荡。我们的工作使测量和控制的AB效应和其他电子波干扰在纳米级。
2021-01-30 cond-mat.mes-hall
Moiré Landau levels of a $C_4$-symmetric twisted bilayer system in the absence of a magnetic field
众所周知，扭曲双层石墨烯（TBG）在魔角处显示出平坦带，这可以用Bistritzer和MacDonald（BM）推导的有效连续模型很好地描述。本文提出了一个类似的扭曲双层系统，但定义在正方形格子上，每个格元具有$π$ -通量，并使用BM哈密顿量研究了它的谱，其中质量项源于交错势。TBG和本模型之间的基本区别是简单的旋转对称性，$C_3$ vs $C_4$，以及质量项。然而，平坦带的特征是完全不同的：TBG的平坦带仅出现在魔角，而本模型显示出许多平坦带，这让人想起朗道能级，即使在没有磁场的情况下，除了保持时间反演（TR）对称性的$π$通量之外，在任何角度都非常稳定。此外，在狄拉克谱的质量隙中出现平坦带，并且构成这些平坦带的每个状态都很好地定域在形成莫尔晶格的位置。结果表明，莫尔势作为一个周期性的磁场，它可以提供比莫尔晶格位置周围的间隙更小的能量。我们推导出一个有效的局部哈密顿周围的莫尔晶格网站，并表明，它确实再现了质量间隙内的平带的能量。由于这些中间带隙态位于莫尔晶格中，因此它们形成简并能级，其可以被称为莫尔朗道能级，尽管简并的机制与传统的朗道能级不同。有趣的是，与两层相关联的BH哈密顿量的双费米子在与有效莫尔磁场耦合时具有相反的电荷，这涉及TR对称性。
2022-04-20 cond-mat.mes-hall
Piezoelectric networks and ferroelectric moiré superlattice domains in twistronic WS$_2$/MoS$_2$ and WSe$_2$/MoSe$_2$ bilayers
扭转范德华异质结构为纳米材料的工程光电性能提供了令人兴奋的机会。在这里，我们使用多尺度建模研究捕获的载流子和激子的铁电极化和压电电荷的畴结构的双电子WX $_2$ /MoX $_2$双层膜（X=S，Se）。对于几乎对齐的2 H-型双层，我们发现，空穴和电子被困在相反的- WMo和XX（钨钼{ \it与}覆盖硫族元素）-角的蜂窝状域壁网络，交换其位置在一个扭曲角$0.2^{\circ}$，与XX角提供$30$ \，毫电子伏深陷阱的层间激子的所有角度。在3R型双层中，电子和空穴都被捕获在三角形“3R堆叠”域中，其中WX $_2$硫属元素设置在MoX $_2$层上，其充当对于扭转角$\lesssim 1^{\circ}$的层间激子的$130$ \，meV深量子盒，对于朝向域壁网络XX堆叠位点的较大角度偏移。
2021-02-04 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
Apparent corrugation variations in moiré patterns of dislocated graphene on Highly Oriented Pyrolytic Graphite and the origin of the van Hove singularities of the moiré system
研究了高取向热解石墨表面因石墨烯层错位而产生的莫尔条纹。我们观察到，在扫描隧道显微镜图像中的莫尔图案的明显波纹的变化作为隧道结偏置的函数。生成莫尔图案的石墨烯层的原子结构的简单几何研究揭示，由于不同的扭转角而导致的不同的原子排列可以导致类似的几何莫尔周期，使得仅一小部分观察到的莫尔周期可以与生成莫尔系统的真实原子周期一致。从头计算结果表明，莫尔条纹的能带结构表现出双层石墨烯系统的指纹特征，并保持了狄拉克锥。此外，我们的计算在正确的原子模型的莫尔图案显示，范霍夫奇异性在扭曲的双层石墨烯系统具有不同的角度有不同的起源在其各自的能带结构。因此，我们的研究结果揭示了HOPG表面上最顶部的错位石墨烯层的石墨烯样行为，表明该层不单独起作用，但最终的石墨烯双层具有部分类似石墨烯的电子性质。
2015-02-03 cond-mat.mes-hall
Moiré-pattern fluctuations and electron-phason coupling in twisted bilayer graphene
在扭曲的双层石墨烯中，莫尔周期尺度上的长波长晶格波动由相子模式主导，即，由光学声子的相干叠加产生的无公度晶格的声学分支。在小扭转角的限制下，这些模式描述了堆叠畴壁的滑动运动，分离的部分结晶区域。由此产生的孤子网络是一个软弹性流形，其刚度降低产生的竞争层内（弹性）和层间（粘附）力控制晶格弛豫。拍频模式的剪切变形控制电子-相位子耦合到$t_{\perp}/t$中的主导阶，即层间和层内跳跃参数之间的比率。这种耦合提升了狄拉克锥在莫尔布里渊区拐角处的层简并，这可以解释观察到的4倍（而不是8倍）朗道能级简并。电子相位子散射引起的线性温度贡献的电阻率，增加随着减小扭转角由于孤子网络的刚度的减少。然而，仅仅这一贡献似乎不足以解释接近魔角的正常态电阻率的巨大增强。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Correlated Charge Density Wave Insulators in Chirally Twisted Triple Bilayer Graphene
本研究在手性扭转三层石墨烯中发现半整数和四分之一整数莫尔填充下的关联电荷密度波绝缘体，揭示长程相互作用与对称性破缺机制，为莫尔电子学提供新途径。
2024-05-22 cond-mat.mes-hall
Electrical tuning of moiré excitons in MoSe$_2$ bilayers
垂直堆叠的2D材料领域的最新进展揭示了丰富的激子景观。特别地，已经证明，面外电场可以用于调谐空间分离的层间激子的光谱位置。其他研究表明，激子态有很强的杂化，这是由两层中电子态的混合引起的。然而，扭转角相关的杂化和场诱导的能量转移之间的联系仍然处于黑暗中。在这里，我们调查的微观基础上的相互作用的MoSe $_2$同质双层的莫尔激子的电和扭曲角调谐。我们揭示了PL光谱中明显由层内或层间激子，甚至暗激子主导的不同能量区域。因此，我们预测扭转角依赖的临界电场，在该材料被从直接转化为间接半导体。我们的工作提供了新的微观见解实验上可访问的旋钮显着调整原子薄纳米材料中的莫尔激子物理。
2022-07-05 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
Faraday rotations, ellipticity and circular dichroism in the magneto-optical spectrum of moiré superlattices
研究了扭曲双层石墨烯、AB-AB和AB-BA堆叠的扭曲双层石墨烯以及单层石墨烯和AB堆叠的双层石墨烯在六方氮化硼上的磁光电导率。随着磁场的增加，吸收谱呈现出自相似的递归模式，反映了能谱的分形性质。虽然扭曲的双层石墨烯仅显示出弱的圆二色性，但由于六方氮化硼层的强反转对称性破缺性质，单层石墨烯和六方氮化硼上的AB堆叠的双层石墨烯显示出特别强的圆二色性。由于左右圆偏振光与这些结构的相互作用不同，平面偏振入射光在透射时经历法拉第旋转并获得椭圆率。各个角度的大小大约为一度。
2021-02-19 cond-mat.mes-hall
Quantized heat flow in moiré chern bands of bilayer graphene
Indian Institute of Science（印度科学学院）；National Institute of Material Science（国立材料研究所）；Indian Institute of Technology (BHU)（印度理工大学（贝拿勒斯））
研究双层石墨烯莫尔超晶格中量子霍尔等态的热输运，用约翰逊噪声测温法测量热导率，发现其以热导量子为单位量子化，仅由陈数决定，确立热导率为拓扑物质探针并为研究奇异相提供途径。
2026-07-22 cond-mat.mes-hall
