物理学与艺术相遇：干涉图样的新转折

当光线穿过一对略微错位的周期性结构时，可以观察到最简单、最美丽的自然发生的图案之一。这种现象被称为莫尔效应，不仅看起来很漂亮，而且对材料的性能也有重要影响

在ACS Nano上发表的一篇文章中，由东京大学工业科学研究所的研究人员领导的一个团队宣布发现了一种以前从未见过的莫尔图案：二碲化钨双层中的一系列周期性一维带

在纳米材料中，莫尔图案取决于两层原子之间的相对角度；通过调整格子之间的角度，可以实现不同的图案。通常，这个扭曲角度很小，只有几度，因为图案的特征尺寸随着扭曲角度的增加而减小。然而，当研究人员尝试更大的扭曲角度时，发生了意想不到的事情

“由此产生的图案是一系列平行条纹，”该研究的通讯作者之一Yijin Zhang说

“典型的干涉图案看起来像是亮点的二维阵列。这些一维带与所有已知的图案完全不同。”

这种现象可以部分地用材料的选择来解释。二碲化钨具有非常非传统的晶体结构，由扭曲的四边形而不是有序的蜂窝状晶格组成

资深作者Tomoki Machida解释说：“更无序的晶格意味着对扭曲角度的约束更少。”。“通过选择研究这种材料，我们可以自由探索当角度显著增加时出现的模式。”

通过理论建模和透射电子显微镜实验，该团队能够确认一维带精确地出现在61.767º和58.264º的扭曲角度。即使将角度扰动十分之一度，也会使干涉图案恢复到传统的亮点

张说：“莫尔图案控制着材料的光电特性，因此这一发现为具有独特各向异性特性的工程材料打开了大门。”。“例如，可能很快就有可能调整纳米材料，使其在特定方向上导热或导电。”

研究人员假设，其他材料在大扭曲角度下也具有类似的一维图案，目前正在寻找它们，并设计将其发现应用于一维现象研究的方法。不管他们发现了什么，更有趣的干扰模式几乎肯定会随之而来 More information: Intrinsic One-Dimensional Moiré Superlattice in Large-Angle Twisted Bilayer WTe2, ACS Nano (2025). DOI: 10.1021/acsnano.4c17317

Journal information: ACS Nano