皇冠体育的一个物理学小组在最近发表在《物理评论快报》上的一项皇冠体育研究中，揭示了在“魔角”扭曲的石墨烯双层中观察到的一种新的莫特态。OU物理学家表明，石墨烯双层中的Mott态有利于电子自旋的铁磁排列，这是传统Mott绝缘体中闻所未闻的现象，并且在扭曲的石墨烯双层中观察到新的绝缘状态的新概念。
“我们正试图了解这个系统中莫特状态的本质，”霍默·l·道奇大学物理与天体物理系副教授布鲁诺·乌乔亚（Bruno Uchoa）说。“我们提出的Mott状态是一种绝缘状态，可能在某些条件下导致超导，但与其他系统中观察到的Mott状态不同。然而，它们之间存在根本性的差异，这正是我们正在皇冠体育研究的。”
在过去的几十年里，莫特物理学在高温铜超导体中得到了广泛的皇冠体育研究——在某些条件下，铜超导体可以在相对较高的温度下传输电荷电流而不产生任何散热。然而，在莫特相中，电荷载流子的运动受到它们强烈的相互电排斥的限制，当材料不能导电时，就会导致绝缘行为。
它还会导致反铁磁性，在这种状态下，两个相邻电子的自旋是反平行的。后一种性质是泡利不相容原理的结果，泡利不相容原理是量子力学的许多奇异性质之一，它表明两个电子不能占据相同的量子态。这项新的皇冠体育研究表明，石墨烯中的莫特态在基本方面与其他已知的例子不同。
利用两层石墨烯以一个非常小的角度扭曲，被称为“魔角”，该系统与高温超导体的特性相关。石墨烯是由碳和宇宙中最薄的物质构成的，只有一个原子厚。这种材料就像蜂窝晶格，所以两层以很小的角度扭曲会导致电子的运动方式不同。这项新工作表明，即使电子彼此强烈排斥，小扭转角施加的晶格约束也能强烈地促进电子自旋的平行排列。俄亥俄州立大学的物理学家提出了一种新的莫特态，在这种状态下，这些电子的行为方式是前所未见的。
“在纳米器件的各种技术应用中，扭曲的石墨烯双层非常有前景，”OU小组的博士后皇冠体育研究员徐康俊（Kangjun Seo）说，他是这项皇冠体育研究的第一作者。“这是一个非常有趣和重要的物理系统。”
俄勒冈大学的论文《魔角扭曲石墨烯双层中的铁磁莫特态》最近发表在《物理评论快报》上。美国国家科学基金会资助了这项皇冠体育研究。有关这项皇冠体育研究的更多信息，请联系Uchoa: Uchoa@ou.edu。