標(biāo)題：清華大學(xué)/上海交通大學(xué)/北京大學(xué)Nat. Mater.: 菱方石墨烯中莫爾增強的平帶

　　近日，Nat. Mater.在線發(fā)表了清華大學(xué)周樹云教授、上海交通大學(xué)陳國瑞副教授、北京大學(xué)宋志達助理教授課題組的研究論文，題目為《Moiré enhanced flat band in rhombohedral graphene》，論文的第一作者為Hongyun Zhang, Jinxi Lu, Kai Liu, Yijie Wang。

　　分?jǐn)?shù)量子反?；魻栃?yīng)（FQAHE）是一種引人入勝的涌現(xiàn)量子態(tài)，其特性表現(xiàn)為即使在無外磁場下也能產(chǎn)生分?jǐn)?shù)化電荷激發(fā)。最近，研究人員在氮化硼襯底上的對齊菱方五層石墨烯（對齊R5G/BN）體系中，通過引入莫爾勢觀測到了分?jǐn)?shù)量子反?；魻栃?yīng)。值得關(guān)注的是，當(dāng)載流子被驅(qū)離莫爾界面時，分?jǐn)?shù)量子反?；魻栃?yīng)會更顯著地顯現(xiàn)，這引發(fā)了關(guān)于莫爾勢具體作用的爭論。

　　在此研究中，通過執(zhí)行納米角分辨光電子能譜（NanoARPES），作者直接觀測到了對齊與非對齊R5G/BN體系中的拓撲平帶。與非對齊樣品相比，對齊樣品中的莫爾勢不僅產(chǎn)生了莫爾能帶，更顯著增強了拓撲平帶。結(jié)合理論計算，研究提出頂層莫爾能帶是通過與莫爾調(diào)制底層的層間庫侖相互作用產(chǎn)生的。這項研究為闡明莫爾勢在對齊菱方石墨烯中的作用提供了直接實驗證據(jù)，并為理解其涌現(xiàn)的量子現(xiàn)象奠定了理論基礎(chǔ)。

　　鑒于目前報道的包括分?jǐn)?shù)量子反常霍爾效應(yīng)在內(nèi)的多種新穎量子相均只在菱方石墨烯處于莫爾超晶格時出現(xiàn)，理解莫爾勢如何影響對齊R5G/BN體系中平帶的復(fù)雜拓撲性質(zhì)、電荷調(diào)制及能隙，對于揭示其背后物理機制至關(guān)重要。這項工作引起了人們對莫爾勢強烈影響對齊R5G/BN電子結(jié)構(gòu)的關(guān)注，即使在遠離莫爾區(qū)域，這也有助于調(diào)和不同的實驗觀測和理論模型。

圖1 R5G/BN異質(zhì)結(jié)的示意圖與表征（樣品S1）

圖2 非對齊R5G/BN的實驗電子結(jié)構(gòu)與平帶（樣品S2和S3）

圖3 對齊R5G/BN中觀察到強平帶與莫爾復(fù)制帶（樣品S1和S4）

圖4 與未對齊樣品相比，對齊R5G/BN樣品中增強的平帶

【論文鏈接】

　　Zhang, H., Lu, J., Liu, K. et al. Moiré enhanced flat band in rhombohedral graphene. Nat. Mater.,2025.
https://doi.org/10.1038/s41563-025-02416-2

　　信息來源：科研任我行