双层扭曲石墨烯 / 六方氮化硼异质结构中莫尔周期与准周期晶体：开启准周期晶体独特电子特性探索新平台

在研究堆叠原子晶体产生的莫尔势对电子性质影响的问题上，研究人员开展了对双层扭曲石墨烯在六方氮化硼上的研究。他们发现了由双莫尔势产生的独特准周期结构，揭示了莫尔相图，这为探索准周期晶体电子特性提供了新平台。

　　将两个原子晶体的晶轴相互扭转堆叠，会产生改变电子性质的莫尔势（Moiré potential）。研究发现，由三个原子晶体叠加产生的双莫尔势，能创造出一类独特的可调节准周期结构，这种结构会改变电子波函数的对称性和空间分布。通过扫描隧道显微镜（Scanning Tunnelling Microscopy，STM）和扫描隧道谱（Scanning Tunnelling Spectroscopy，STS）对双层扭曲石墨烯（twisted bilayer graphene）在六方氮化硼（hexagonal boron nitride）上的情况进行研究，揭示了由两个莫尔晶格（石墨烯 - 石墨烯和石墨烯 - 六方氮化硼）的晶格常数所定义的莫尔相图（Moiré phase diagram），该相图中包含了相称的周期晶体和不相称的准周期晶体。值得注意的是，理论上在该相图中仅在一个点存在的 1:1 相称晶体，却在很宽的范围内被观测到，这表明存在一种出人意料的自对准机制。不相称晶体包括准晶体（quasicrystals），其具有准周期性且呈现出布拉维（Bravais）晶格禁止的十二边形对称性；还有中间晶体（intercrystals），同样具有准周期性但没有禁止对称性。这些丰富多样的可调节双莫尔结构，为探索准周期晶体独特的电子性质提供了一个合成平台，而准周期晶体在自然界中极为罕见。