原子级分辨率电子叠层成像技术揭示魔角二维材料WSe2中的相位子振动模式

来自前沿材料科学领域的研究人员通过超高分辨率电子叠层成像技术（<15皮米），首次实现了对二硒化钨（WSe2

　　

在材料科学的前沿领域，研究人员运用突破性的电子叠层成像技术（electron ptychography），以亚原子级分辨率（<15皮米）捕捉到了二硒化钨（WSe₂）魔角双层结构中神秘的相位子振动（phasons）。这种特殊的moiré声子模式源自材料扭转形成的超晶格结构，其频率低于1波数，传统振动光谱技术对此束手无策。

通过精密的原子级成像，科学家们成功解析了每个原子的振动幅度随扭转角度和位置的变化规律。令人振奋的是，在堆垛缺陷网络构成的孤子（solitons）和AA堆叠区域，振动幅度显著增强。结合分子动力学模拟和晶格动力学计算，研究证实这些各向异性的局域振动主导着低扭转角双层结构的热振动行为。

这项研究开辟了原子尺度观测热振动的新纪元，为探索moiré声子物理这个长期被忽视的研究领域提供了关键实验手段。超高分辨率成像技术使得科学家们首次能够"看见"这些隐藏在二维材料中的奇妙振动模式，为设计新型量子材料和功能器件奠定了重要基础。