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當(dāng)兩層石墨烯扭曲到接近1°的角度時(shí)，就會(huì)發(fā)生很多奇特的物理學(xué)現(xiàn)象，比如超導(dǎo)。過(guò)去幾年，我們見(jiàn)證了魔角石墨烯的快速發(fā)展，也認(rèn)識(shí)了天才少年曹原，被他的才華所震撼。從魔角雙層石墨烯的各種性質(zhì)，再到魔角三層石墨烯，這個(gè)領(lǐng)域的新性質(zhì)和新疊加結(jié)構(gòu)不斷地吸引人的注意，也不斷地牽引著全球科學(xué)家的心弦。

過(guò)去，魔角石墨烯的研究是將單層與單層的石墨烯進(jìn)行疊加，來(lái)進(jìn)行新性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，從兩層到三層，未來(lái)沒(méi)準(zhǔn)會(huì)到四層，五層……但是，最先出來(lái)的是另外一種結(jié)構(gòu)扭曲“雙雙層石墨烯”（twisted double-bilayer graphene， TDBG），這是啥呢？

就是把兩個(gè)雙層石墨烯以某個(gè)角度疊加到一起，這在技術(shù)上來(lái)說(shuō)更有難度，這里面又有什么驚人的發(fā)現(xiàn)呢？

蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院Peter Rickhaus（一作兼通訊）等人在Science上發(fā)表了文章Correlated electron-hole state in twisted double-bilayer graphene，對(duì)雙雙層石墨烯中的相關(guān)電子空穴態(tài)進(jìn)行了研究。

在這項(xiàng)研究中，作者表明雙雙層石墨烯中，相關(guān)的電子-空穴態(tài)更傾向于在2°和3°之間扭轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)形成。作者主要研究了扭曲到2.37°的相關(guān)電子空穴狀態(tài)。在這個(gè)角度上，莫爾態(tài)保留了大部分孤立的雙層特征，允許他們的雙層投影由門(mén)單獨(dú)控制。通過(guò)設(shè)置扭轉(zhuǎn)角，使層間耦合足夠強(qiáng)，可以形成莫爾帶，但又足夠弱，可以分別控制上下兩層的載流子濃度。在頂部雙分子層中摻雜電子，在底部雙分子層中摻雜空穴，研究人員創(chuàng)造了一個(gè)嵌套費(fèi)米表面的相關(guān)狀態(tài)。

使用這種特性在狹窄的孤立電子和具有良好嵌套性能的帶之間產(chǎn)生能量重疊。作者的測(cè)量揭示了與密度波態(tài)一致的重建費(fèi)米表面有序狀態(tài)的形成。這種狀態(tài)可以在不引入化學(xué)摻雜物的情況下進(jìn)行調(diào)整，從而可以研究相關(guān)的電子空穴狀態(tài)及其與超導(dǎo)性的相互作用。

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