魔角扭曲雙層石墨烯由于其幾乎無色散的低能帶和可調節的能帶填充能力，已經成為研究強關聯電子物理的強大平臺。關于控制石墨烯層之間扭轉角的技術已經有了快速的實驗進展，但是提高樣品質量，對于將精細的相關電子物理從無序效應中分離開是至關重要的。由于系統的2D性質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，從而導致載流子限制效應，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。
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）掃描隧道顯微鏡設備和測量設置示意圖，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區域處的
dI/
dVb漫譜。b）圖a中白色矩形標記區域的放大視圖。c）柵電壓相關的選擇部分的
dI/
dVb譜圖。
Figure 3．樣品中局部摻雜變化的證據。a）
dI/
dVb空間漫譜，b）顯示了單個
dI/
dVb漫譜，c）圖a中穿過導電島的一條線切割。
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柵電壓相關的漫譜，d）電荷中性點位置相關性示意圖，e) 柵電壓相關的高分辨
dI/
dVb漫譜。
該研究工作由新澤西州立大學Eva Y. Andrei課題組于2021年發表在NATURE COMMUNICATIONS期刊上。原文：Flat band carrier confinement in magic-angle twisted bilayer graphene。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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