魔角扭曲雙層石墨烯由于其幾乎無色散的低能帶和可調(diào)節(jié)的能帶填充能力，已經(jīng)成為研究強關(guān)聯(lián)電子物理的強大平臺。關(guān)于控制石墨烯層之間扭轉(zhuǎn)角的技術(shù)已經(jīng)有了快速的實驗進展，但是提高樣品質(zhì)量，對于將精細的相關(guān)電子物理從無序效應(yīng)中分離開是至關(guān)重要的。由于系統(tǒng)的2D性質(zhì)和相對較低的載流子密度，樣品很容易受到摻雜不均勻性的影響，這可能極大地改變局部電勢分布情況。這種潛在的無序效應(yīng)不同于先前報道過的扭曲角變化。這里，通過使用低溫掃描隧道光譜和平面隧道結(jié)測量，證明了扭曲雙層石墨烯中的平帶可以放大少量摻雜不均勻性，從而導(dǎo)致載流子限制效應(yīng)，而以前這種情況在石墨烯中只能在強磁場存在下才能實現(xiàn)。
Figure 1. 魔角扭曲雙層石墨烯的掃描隧道顯微鏡/掃描隧道顯微鏡測量。a）掃描隧道顯微鏡設(shè)備和測量設(shè)置示意圖，b）在300毫伏偏壓和30帕隧道電流下測量的掃描隧道顯微鏡形貌，c）各種堆疊排列的圖示，d）顯示了典型的
dI/
dVb譜。
Figure 2. a）在AA區(qū)域處的
dI/
dVb漫譜。b）圖a中白色矩形標(biāo)記區(qū)域的放大視圖。c）柵電壓相關(guān)的選擇部分的
dI/
dVb譜圖。
Figure 3．樣品中局部摻雜變化的證據(jù)。a）
dI/
dVb空間漫譜，b）顯示了單個
dI/
dVb漫譜，c）圖a中穿過導(dǎo)電島的一條線切割。
Figure 4．TBG平面隧道器件中的載流子限制。a）平面隧道器件示意圖，b）在0 V背柵電壓下測量的隧道光譜，c）STS柵電壓相關(guān)的漫譜，d）電荷中性點位置相關(guān)性示意圖，e) 柵電壓相關(guān)的高分辨
dI/
dVb漫譜。
該研究工作由新澤西州立大學(xué)Eva Y. Andrei課題組于2021年發(fā)表在NATURE COMMUNICATIONS期刊上。原文：Flat band carrier confinement in magic-angle twisted bilayer graphene。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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