使用扭曲的二维材料进行的实验可以共同捕获电子

科学家可以有一个宏伟的目标：治愈疾病，探索遥远的世界，清洁能源革命。在物理和材料研究中，这些宏伟的目标中的一些目标是使具有普通特性的普通声音物体：可以传输功率而没有任何能量损失的电线，或者可以执行当今计算机无法实现的复杂计算的量子计算机。逐步将我们推向这些目标的实验的新兴工作台是二维材料，即单原子厚的材料片。

在9月14日发表在《自然物理学》杂志上的一篇论文中，由华盛顿大学领导的一个团队报告说，精心构造的石墨烯堆栈(一种二维形式的碳)可以表现出高度相关的电子特性。研究小组还发现了证据，表明这种集体行为可能与外来磁态的出现有关。

华盛顿大学物理学，材料科学与工程学助理教授马修·扬科维茨(Matthew Yankowitz)表示：“我们创建了一个实验装置，使我们能够以许多令人振奋的新方式来操纵石墨烯层中的电子。”在西澳大学清洁能源学院任教。

扬科维兹(Yankowitz)领导了该团队，其中包括联合大学的物理学，材料科学和工程学教授徐晓东。Xu还是威斯康星大学分子工程和科学研究所，威斯康星大学纳米工程系统研究所和威斯康星大学清洁能源研究所的教职研究员。

由于二维材料是一层原子厚的原子，因此原子之间的键仅在二维中形成，像电子这样的粒子只能像棋盘游戏中的碎片那样运动：左右，前后或对角线，但不能上或下。这些限制可以使2-D材料具有其3-D同类产品所缺乏的特性，并且科学家一直在探索不同材料的2-D薄片以表征和理解这些潜在有用的质量。

但是在过去的十年中，像Yankowitz这样的科学家也开始对2D材料进行分层(例如一叠煎饼)，并且发现，如果以特定的结构堆叠和旋转并暴露在极低的温度下，这些层会表现出异乎寻常的意外的属性。

威斯康星大学团队研究了双层石墨烯的构建基块：两层石墨烯自然地层叠在一起。他们将一个双层叠放在另一个顶部上(总共四个石墨烯层)，然后将它们扭曲，以使两个双层之间的碳原子布局略微不对齐。过去的研究表明，在石墨烯的单层或双层之间引入这些小的扭转角可能会对电子的行为产生重大影响。通过特定的电场配置和跨堆叠双层的电荷分布，电子显示出高度相关的行为。换句话说，它们都同时开始做相同的事情-或显示相同的属性。