使用扭曲的二維材料進行的實驗可以共同捕獲電子

科學家可以有一個宏偉的目標：治愈疾病，探索遙遠的世界，清潔能源革命。在物理和材料研究中，這些宏偉的目標中的一些目標是使具有普通特性的普通聲音物體：可以傳輸功率而沒有任何能量損失的電線，或者可以執行當今計算機無法實現的復雜計算的量子計算機。逐步將我們推向這些目標的實驗的新興工作臺是二維材料，即單原子厚的材料片。

在9月14日發表在《自然物理學》雜志上的一篇論文中，由華盛頓大學領導的一個團隊報告說，精心構造的石墨烯堆棧(一種二維形式的碳)可以表現出高度相關的電子特性。研究小組還發現了證據，表明這種集體行為可能與外來磁態的出現有關。

華盛頓大學物理學，材料科學與工程學助理教授馬修·揚科維茨(Matthew Yankowitz)表示：“我們創建了一個實驗裝置，使我們能夠以許多令人振奮的新方式來操縱石墨烯層中的電子。”在西澳大學清潔能源學院任教。

揚科維茲(Yankowitz)領導了該團隊，其中包括聯合大學的物理學，材料科學和工程學教授徐曉東。Xu還是威斯康星大學分子工程和科學研究所，威斯康星大學納米工程系統研究所和威斯康星大學清潔能源研究所的教職研究員。

由于二維材料是一層原子厚的原子，因此原子之間的鍵僅在二維中形成，像電子這樣的粒子只能像棋盤游戲中的碎片那樣運動：左右，前后或對角線，但不能上或下。這些限制可以使2-D材料具有其3-D同類產品所缺乏的特性，并且科學家一直在探索不同材料的2-D薄片以表征和理解這些潛在有用的質量。

但是在過去的十年中，像Yankowitz這樣的科學家也開始對2D材料進行分層(例如一疊煎餅)，并且發現，如果以特定的結構堆疊和旋轉并暴露在極低的溫度下，這些層會表現出異乎尋常的意外的屬性。

威斯康星大學團隊研究了雙層石墨烯的構建基塊：兩層石墨烯自然地層疊在一起。他們將一個雙層疊放在另一個頂部上(總共四個石墨烯層)，然后將它們扭曲，以使兩個雙層之間的碳原子布局略微不對齊。過去的研究表明，在石墨烯的單層或雙層之間引入這些小的扭轉角可能會對電子的行為產生重大影響。通過特定的電場配置和跨堆疊雙層的電荷分布，電子顯示出高度相關的行為。換句話說，它們都同時開始做相同的事情-或顯示相同的屬性。