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MATBG，出道即巔峰，常年霸榜Nature和Science，絕對是材料界的霸主，材料江湖的一哥！

那么，MATBG是誰？magic-angle twisted bilayer graphene，魔角雙層石墨烯！曹原，Pablo Jarillo-Herrero，MIT，麻省理工，這些大名必然如雷貫耳！上個月，我們匯總了魔角石墨烯在2020年的高光時刻，大家可以感受下威力。

這不，2021年首篇魔角石墨烯又登上了Nature！

MATBG一系列相關現象源于強烈的電子-電子相互作用。這些相互作用使費米表面在±1，±2和±3個電子占據每個莫爾元胞時極易重構，并導致形成各種相關的相。盡管已經證明某些相具有非零的Chern數，但許多其他相的局部微觀性質和拓撲特性尚未確定。

為此，加州理工學院Stevan Nadj-Perge等使用掃描隧道顯微技術在有限磁場中繪制MATBG中出現的拓撲相。

通過在費米能級上利用靜電摻雜和磁場跟蹤局部狀態密度的變化，他們創建了局部朗道扇形圖，能夠將Chern數直接分配給所有觀察到的相。研究人員發現存在六個拓撲階段，這六個拓撲階段是由有限域中的整數填充產生的，其起源于系列的對稱性破壞躍遷。這些拓撲階段只能在魔角的一小部分扭曲角內形成，這進一步將它們與在電荷中性附近觀察到的朗道能級區分開。此外，在低磁場獲得的電中性朗道光譜表現出顯著的電子-空穴不對稱性，并且在零朗道能級（約3至5毫電子伏）之間具有出乎意料的大分裂。該研究表明強大的電子相互作用如何影響MATBG能帶結構并導致相關的拓撲階段。相關結果以Correlation-driven topological phases in magic-angle twisted bilayer graphene為題發表在Nature期刊上。

圖1：2 K磁場下MATBG的光譜學特征

圖2：Chern絕緣相誘導的LDOS朗道扇和帶隙

圖3：LDOS與角度和磁場相關性與陳絕緣子的識別

圖4 電中性LL的變化

Choi, Y., Kim, H., Peng, Y. et al. Correlation-driven topological phases in magic-angle twisted bilayer graphene. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-020-03159-7

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出道即巔峰！材料界的霸主！一出手即Nature，還有誰?!

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