魔角扭曲雙層石墨烯具有多種電子態，包括相關的絕緣體，超導體和拓撲相。了解這些相出現的微觀機制是需要確定電子-電子相互作用與量子退化（后者歸因于自旋和谷自由度）。在這里，研究者通過高分辨率掃描隧道顯微鏡，發現隨著電子填充，魔角扭曲雙層石墨烯會出現一系列光譜躍遷。每一次整數填充莫爾帶，其化學勢都會明顯變化，低能激發發生重排。這種光譜特征是由于庫倫相互作用所造成的，即簡并的平坦帶分裂為哈伯德子帶。經研究發現，這些相互作用（從實驗上截取的強度）對垂直磁場的存在非常敏感，極大地改變了光譜躍遷。該工作所報道的級聯躍遷，描述了魔角扭曲雙層石墨烯是如何從相關的高溫母態演變出低溫下各種奇妙的絕緣體和超導體基態相。
Figure1. 在一個AA點處的光譜級聯躍遷。
Figure 2. 原位哈伯德排斥性U理論模型。
Figure 3. 通過遠程頻帶振蕩觀察化學勢變化。
Figure 4. 在一個AA點處的 d
I/d
V 曲線。
該研究工作由普林斯頓大學Ali Yazdani課題組（第一作者是Dillon Wong），于2020年發表在Nature期刊上。原文：Cascade of electronic transitions in magic-angle twisted bilayer graphene。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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