在扭曲石墨烯双分子层中，以“魔角”显示出新的莫特态！学术资讯

来源：天文物理

物理学家在扭曲石墨烯双分子层中，以“魔角”显示出新的莫特态！俄克拉荷马大学一个物理小组在发表在《物理评论快报》上的一项研究中，以“魔角”的角度揭示了在扭曲石墨烯双分子层中观察到的一种新莫特态。物理学家指出，石墨烯双分子层中莫特态有利于电子自旋的铁磁对齐，这是传统莫特绝缘体中闻所未闻的现象，也是对扭曲石墨烯双分子层中观察到的新型绝缘态的一个新概念。

霍默l道奇(Homer L. Dodge)物理学和天体物理学系副教授布鲁诺乌乔亚(Bruno Uchoa)说：我们正试图了解这个系统中莫特态的本质，研究提出的莫特态是一种绝缘状态，在某些条件下可能导致超导，但与在其他系统中观察到的莫特态不同。然而，它们之间存在根本差异，这正是我们正在研究的。

莫特态物理学在过去的几十年里已经在高温铜超导材料中得到了广泛的研究，这种材料在某些条件下可以在相对较高的温度下传输电荷电流而不产生任何散热。然而，在莫特态相中，当一种材料不能导电时，电荷载体的运动受到它们强大相互电斥力的限制，从而导致绝缘行为。

它还导致了反铁磁性，即相邻两个电子的自旋是反平行的。后者的性质是泡利不相容原理的结果，泡利不相容原理是量子力学的许多奇异性质之一，它指出两个电子不能占据相同的量子态。新研究表明，石墨烯中的莫特态与其他已知例子在基本方面存在差异。该系统使用两片以非常小的角度扭曲石墨烯，即所谓“魔角”，与高温超导体的特性有关。

石墨烯是由碳和宇宙中最薄的物质构成，只有一个原子那么厚。这种材料就像蜂窝晶格，所以两层以非常小的角度扭曲会导致电子运动的不同。这项新研究表明，即使电子相互强烈排斥，小扭转角施加的晶格约束也能强烈地促进电子自旋的平行排列。OU物理学家提出了一种新的莫特态，在这种状态下，这些电子的行为方式是以前从未见过的。OU小组的博士后研究员、该研究的第一作者徐康军(音译)说：

扭曲石墨烯双分子层在纳米器件的各种技术应用中非常有前景，这是一个非常有趣和重要的物理系统。研究解决了有效的紧密结合哈密顿量，以一个神奇的角度描述了扭曲石墨烯双分子层的绝缘莫特态。在这种结构中，扭曲双分子层形成了具有局域态的蜂窝状超晶格，其特征是具有四倍简并度的扁平带。在计算了最大局域超晶格万尼埃波函数后，得到了描述莫特态的有效自旋模型，该系统是一种奇异的铁磁莫特绝缘体，具有明确的实验特征。

博科园｜研究/来自：俄克拉荷马大学

参考期刊《物理评论快报》

来源：tianwenwuli 天文物理

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