多层菱形石墨中的电子相疏散。图片泉源：曼彻斯特大学
克日，由英国曼彻斯特大学向导的一个国际研究小组开发一种新纳米质料，它能反射最初在重大人造结构——扭曲双层石墨烯中发明的“魔幻角度”效应。扭曲双层石墨烯是近年来物理学研究的一个要害领域。相关论文8月12日刊登于《自然》。
新的研究批注，菱形石墨的特殊拓扑结构有用地提供了一种内在的“扭曲”，因此提供了一种替换介质来研究超导性的改变等效应。“这是一种有趣的替换要领，可以替换现在很是盛行的关于‘魔角’石墨烯的研究。”该研究作者之一Andre Geim说。
曼彻斯特大学凝聚态物理教授Artem Mishchenko说：“菱形石墨有助于更好地明确对强电子相关性很主要的质料，好比重费米子化合物和高温超导体。”
科学家将一片石墨烯叠在另一片之上，并将其扭曲成一个“神奇的角度”，使其酿成了超导体。双扭曲层石墨烯中的相互作用对扭曲角度异常敏感，因此要制造出具有所需精度的装置极其难题，人们必需找到足够匀称的装置研究其所涉及的物理学。该新研究使用菱形石墨烯翻开了准确制造超导装备的一扇新大门。Mishchenko团队现在已经视察到，在弱稳固的菱形石墨中泛起了强电子—电子相互作用——这种石墨烯层堆叠的形式与稳固的六边形略有差别。
曼彻斯特大学团队多年来一直在研究菱形石墨薄膜，并开发出了能生产高质量样品的先进手艺。在新研究中，研究职员修改了他们的手艺�；づ橙酢⒉晃裙痰氖训问�。研究职员对含有50层石墨烯的样品举行了成像，使用拉曼光谱证实了质料的群集顺序坚持完整。然后，他们用古板要领丈量了样品的电子输运特征——通过纪录质料在改变温度和施加于其上的磁场强度时的电阻。
研究职员体现，通过施加电场可以翻开菱形石墨的外貌态中的能隙。这种间隙翻开陪同着质料电阻的滞后行为，这意味着差别的电子缺口相被支解成域——这是强相关质料的典范特征。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2568-2