出道即巅峰！材料界的霸主！一出手即Nature，还有谁?!

MATBG，出道即巅峰，常年霸榜Nature和Science，绝对是材料界的霸主，材料江湖的一哥！

那么，MATBG是谁？magic-angle twisted bilayer graphene，魔角双层石墨烯！曹原，Pablo Jarillo-Herrero，MIT，麻省理工，这些大名必然如雷贯耳！上个月，我们汇总了魔角石墨烯在2020年的高光时刻，大家可以感受下威力。

这不，2021年首篇魔角石墨烯又登上了Nature！

MATBG一系列相关现象源于强烈的电子-电子相互作用。这些相互作用使费米表面在±1，±2和±3个电子占据每个莫尔元胞时极易重构，并导致形成各种相关的相。尽管已经证明某些相具有非零的Chern数，但许多其他相的局部微观性质和拓扑特性尚未确定。

为此，加州理工学院Stevan Nadj-Perge等使用扫描隧道显微技术在有限磁场中绘制MATBG中出现的拓扑相。

通过在费米能级上利用静电掺杂和磁场跟踪局部状态密度的变化，他们创建了局部朗道扇形图，能够将Chern数直接分配给所有观察到的相。研究人员发现存在六个拓扑阶段，这六个拓扑阶段是由有限域中的整数填充产生的，其起源于系列的对称性破坏跃迁。这些拓扑阶段只能在魔角的一小部分扭曲角内形成，这进一步将它们与在电荷中性附近观察到的朗道能级区分开。此外，在低磁场获得的电中性朗道光谱表现出显著的电子-空穴不对称性，并且在零朗道能级（约3至5毫电子伏）之间具有出乎意料的大分裂。该研究表明强大的电子相互作用如何影响MATBG能带结构并导致相关的拓扑阶段。相关结果以Correlation-driven topological phases in magic-angle twisted bilayer graphene为题发表在Nature期刊上。

图1：2 K磁场下MATBG的光谱学特征

图2：Chern绝缘相诱导的LDOS朗道扇和带隙

图3：LDOS与角度和磁场相关性与陈绝缘子的识别

图4 电中性LL的变化

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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