解锁奇异物理：探索超级莫尔结构中的石墨烯拓扑带

在一项新的研究中，来自新加坡和西班牙的科学家为探索石墨烯的奇异物理提供了一条新途径。他们专注于石墨烯夹在三层结构中时的电子相互作用，这为开发独特的电子能带配置提供了平台

石墨烯是一种以六边形晶格（排列）排列的碳原子二维片，具有高导电性、机械强度和柔韧性等特性。这已经引起了科学家们的兴趣，因为它是电子应用的一个很有前途的候选者

然而，关于单层石墨烯的电子性质的研究很少

在这项新的《物理评论快报》研究中，研究人员专注于通过将石墨烯夹在两层体氮化硼层之间来研究这些特性

这项工作是第一作者Mohammed M.Al Ezzi在新加坡国立大学（NUS）的博士学位的一部分，他现在新加坡国立大学担任Shaffique Adam教授的博士后

Moiré；势、模式和晶格

在材料科学中，不同的材料层堆叠在一起，形成一种新的结构，称为莫尔；结构这些层错位导致莫尔条纹的形成；图案p>

这些层通过各种力相互作用，在这种情况下，通过范德华力。这导致了材料（石墨烯或氮化硼）内的电子所经历的势能的变化，称为莫尔；潜在的p>

所以，moiré；电势源于两种材料的原子排列之间的干扰，导致石墨烯层内势能的周期性调制

这个moiré；电势在影响材料的电子性质方面起着至关重要的作用，并可导致平坦带和拓扑态等独特现象的出现

三层和拓扑带

研究人员提出了一种三层结构，中间的石墨烯层诱导拓扑带。所得到的结构被称为超级莫尔；结构p>

它被称为超级云；结构，因为有两个不同的moiré；结构，从顶部和底部氮化硼衬底。这就产生了一些奇特的物理学，也就是说非传统物理学

Adam教授解释道，“通过将石墨烯放置在氮化硼衬底之间，并将排列调整到特定的扭曲角度，我们可以在石墨烯的能谱中诱导出拓扑平坦带。反过来，这些平坦带可能具有强大的强相关电子态。”

拓扑带是材料中的一种独特电子态，由于其不同寻常的结构而具有特殊性质。它们代表着与导体或绝缘体等传统电子状态的背离

在他们的工作中，研究人员指定底部氮化硼层的扭曲角为0度，顶部氮化硼层为0.6度左右。这些角度表示相对于层的原始方向应用于层的旋转量

研究人员的三层结构模型表明，由于莫尔效应，拓扑平坦带的存在；潜在的p>

这些平坦的带代表平坦的能级，这意味着这些带内电子的能量不会随着动量的变化而发生太大变化（可以将其视为穿过平台）

相关物理和推广

现在出现的问题是：这些拓扑平坦带的意义是什么

这些平带的存在是一种独特的性质，可用于利用不同的电子性质，从而获得独特的电子应用

例如，拓扑绝缘体在其本体中表现为绝缘体，但沿其表面或边缘导电

研究人员认为，单层石墨烯的这些拓扑平坦带可能会产生相关物理，其中电子作为一个集体单元（通过库仑相互作用），产生新的电子态，如超导、磁性和绝缘相

Adam教授解释道，“由多个单层石墨烯片制成的各种莫尔条纹系统已经显示出相关物理和平带的出现。然而，目前对这些不同莫尔条纹系统中平带和相关物理的出现还没有统一的理解。”三层和三层配置，显示出超导的潜力

他们进一步证明了这些拓扑平坦带是极其稳定的，表明了它们支持相关物理的稳健性和可靠性

保持质量和拓扑晶体管

还有其他几种方法可以诱导这些强电子相互作用，从而产生相关物理。但是，其中一些会影响石墨烯本身的质量

“在石墨烯中诱导强电子相互作用的一种常见方法涉及机械变形。然而，这种方法往往会损害石墨烯的质量，并在控制方面带来挑战。”