魔角附近的扭曲雙層石墨烯表現出豐富的電子相關物理狀態，如絕緣體，磁體和超導體。之前已經預測，該系統的電子帶在魔角附近明顯變窄，從而導致各種可能的對稱破壞基態。這里，研究者通過測量局域電子壓縮性，發現這些相起源于一個擁有很多能帶的高能態。當載流子加入系統中，電子并非均等填充，而是通過一系列尖銳的級聯相變完成，在莫爾晶格整數層附近表現出強烈的非對稱躍遷。在每個過渡中，單一的自旋/谷底會吸收局部填充對等區域的所有載流子， “重置”到電荷中性點附近。結果是，每次整數填充后電荷中性附近處所觀察到的類似狄拉克的特性又重新出現。觀察到相變和狄拉克恢復的溫度遠高于開始出現超導和相關絕緣狀態。該論文表明，電子偏好對稱性的強烈破壞和狄拉克電子特征的恢復，在魔角石墨烯物理研究學中很重要，也形成了魔角石墨烯的母態。
Figure1. 測量設置及對裝置的一系列表征。
Figure 2. 相反壓縮實驗中的不對稱鋸齒特征。
Figure 3.在θ= 1.05°時，非對稱鋸齒特征與平行磁場和溫度的相關性。
Figure 4.相轉變及狄拉克電子特征恢復的模型。
該研究工作由以色列魏茨曼科學研究所（第一作者是U. Zondiner）和曹原所在的麻省理工學院Pablo Jarillo-Herrero課題組合作完成，于2020年發表在Nature期刊上。原文：Cascade of phase transitions and Dirac revivals in magic-angle graphene。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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