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魔术角螺旋三层石墨烯
引言拓扑和强烈的电子交流的复杂相互作用是现代冷凝物理物理学的最迷人和快速发展的领域之一。在发现超导性和扭曲的双层（TBG）（1，2）中的超导性和强相关性后，Moiré材料已上升到理论和实验性凝结物理物理学的最前沿，作为探索在拓扑频段中强烈相关的物理学的理想平台（3）。在石墨烯家族中，在多层Moiré异质结构中也取得了实质性进展，例如交替的扭曲多层（4-6）或单个扭曲多层，例如扭曲的单层双层石墨烯（7-9）。在副层中，基于半导体过渡金属二分法源的莫伊尔异质结构也揭示了从广义的wigner晶体到拓扑状态的互补物理学的味道（10）。Moiré平台的极具多功能性导致了各种各样的物理现象的实验性实现。在魔术角tbg中，几乎平坦的孤立的单粒子带的流形实现了以内部和带的几何形状为主的独特物理状态。也许对密切相关的拓扑结构的最引人入胜，最直接的观察是量子异常大厅（QAH）（11-14）（11 - 14）和分数Chern In-硫酸盐（FCI）（15-20），Integer和Integer和分数量子厅的晶格类似物驱动的，由固有的乐队几何形状驱动。然而，TBG中的这些拓扑状态通常被竞争的非拓扑状态脆弱和压倒性，可能是因为它们需要与六角形的硝酸硼（HBN）底物（11，23）或C 2 Z T对称性的自发断裂（24）。到目前为止，FCI状态仅在底物排列样品和有限磁场B〜5 t（15）中观察到。底物比对的明显需求提出了一个重大的实验挑战，该挑战严重限制了TBG平台中强相关拓扑的可重复性，尚不清楚是否可以在零领域使FCI状态稳定。最近，在扭曲的过渡金属二分法中发现了零场FCI的证据（25，
通过操纵耦合等离子体极化子几何结构实现优化的巨大近场热辐射
间隙距离≈50nm时石墨烯的电子密度达到极限。与SiO2等极性电介质材料相比，石墨烯可以在更宽的红外频率区域激发表面等离子体极化子（SPP），为辐射传热增强提供极好的通道。[1,21]精心控制石墨烯的几何形状还可以实现诸如超导体[22]、关联绝缘体[23]、原子级离子晶体管[24]、超薄海水淡化膜[25]等特殊材料。理论上，可以通过多层系统[26–28]通过多表面态耦合（如多个等离子体[29,30]或非互易石墨烯等离子体耦合）进一步增强NFTR。[31]在这里，制备多个石墨烯片的间隙桥接悬浮晶体将允许组织等离子体极化子模式。这些耦合的 SPP 为 NFTR 增强提供了一个非常好的通道，因为近乎完美的光子隧穿概率涵盖了很大范围的横向波矢。石墨烯片具有与线性狄拉克带中的费米能级相关的高度可调的耦合 SPP。调整费米能级可使片间等离子体极化子支持所需中远红外频率区域内的光子隧穿，从而实现优化的 NFTR 增强。然而，制备这种多层悬浮系统具有挑战性。许多支撑材料，如 SiO 2 、Si 或 hBN，会将这些表面模式限制在较小的横向波矢中，因为这些结构的折射率更高且损耗更大。在这里，我们研究了石墨烯/SU8/5 层异质结构 (Gr/SU8/5L)，因为 SU8 在中远红外频率区域内与真空在光学上相似（第 S6 部分，支持信息）。调整费米能级可以控制 k 空间中 SPP 的形状，从而控制 NFTR 增强。由于石墨烯 SPP 的强耦合，在两个 Gr/SU8/5L 异质结构之间，间隙距离约为 55 nm 时，与 BB 极限相比，增强了约 1129 倍。据我们所知，顶级相关研究显示，在类似的间隙距离下，增强了（相对于其相应的远场极限，远场极限小于 BB 极限），例如在 ≈ 50 nm 时增强了约 100 倍 [17]，在 ≈ 42 nm 时增强了约 84 倍 [18]，在 ≈ 50 nm 时增强了约 156 倍 [19]。因此，我们的 Gr/SU8/5L 异质结构在类似的间隙距离下实现了近一个数量级的改进。这种巨大的热传递可能会激发热光伏[32]、热管理[33]和新型通信系统[34]等领域的潜在应用。
宏观制服2DMoiré超级晶格，可控角度Gregory Zaborski Jr. 1，Paulina E. Majchrzak 2，Samuel Lai 1，Amalya C. Johnso
摘要Moiré超级晶格是通过精确堆叠范德华（VDW）层设计的，对探索密切相关的1-4和拓扑现象的巨大承诺具有巨大的希望。但是，这些应用已通过常见的制备方法阻止了：苏格兰胶带去角质单层的撕裂7。它具有低效率和可重复性8，以及扭曲角度不均匀性，界面污染9，微米尺寸8的挑战，以及在升高温度下脱离twist的趋势10。在这里，我们报告了一种有效的策略，可以构建具有高产量吞吐量，接近统一的收益率，原始接口，精确控制的扭曲角度和宏观尺度（至百万计）具有增强的热稳定性的高度一致的VDWMoiré结构。我们进一步证明了各种VDW材料的多功能性，包括过渡金属二甲化物，石墨烯和HBN。Moiré结构的膨胀尺寸和高质量的大小和高分辨率映射可将相互空间回折的晶格和具有低能电子衍射（LEED）和角度分辨光发射光谱光谱光谱（ARPES）的Moiré迷你带结构进行高分辨率映射。该技术将在基本研究和互惠设备的大规模生产中都有广泛的应用。主要的莫伊尔超晶格是由两个晶格晶格平面之间的界面干扰引起的，这些晶格晶格平面与晶格常数和/或对齐角不同。具有可调的带填充和掺杂条件，Moiré超级晶格成为研究电子11，Ickitons 12，Solitons 13和拓扑带结构的集体行为的多功能平台。6,14在特定的扭曲角度（即范德华（VDW）双层界面的魔法角度），这些超级峰值大大降低了电子动能，从而使库仑相互作用占主导地位，从而促进了强电子相关性，从而导致了FERMI水平附近的平坦电子带。15,16除了双层外，最近的实验发展正在探索混合尺寸系统中的Moiré系统，具有更健壮的超导性和更丰富的兴奋性物理学16-19。例如，为扭曲的石墨烯/石墨结构展示了魔术角的Van Hove奇异性。20在石墨烯/石墨系统上的最新传输测量图说明了单个准二维杂交结构的形成，这是通过栅极可调的Moiré电位和石墨表面状态组合的21,22，其中散装晶体的性质被超级晶体势能调整为在界面处的超级乳势。
MANAL ALHAZMI -JAZAN
▪ Seok-Kyun Son, Makars Šiškins, Ciaran Mullan, Jun Yin, Vasyl G Kravets, Aleksey Kozikov, Servet Ozdemir, Manal Alhazmi, Matthew Holwill, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Davit Ghazaryan, Kostya S Novoselov, Vladimir I Fal'ko & Artem Mishchenko，石墨烯热电子灯泡：空气中HBN封装的石墨烯的白炽灯。2D材料2017，5（1）。 ▪YU。 N. Khanin, E. E. Vdovin, M. V. Grigor'ev, O. Makarovsky, Manal Alhazmi, S. V. Morozov, A. Mishchenko & K. S. Novoselov,Tunneling in Graphene/h-BN/Graphene Heterostructures through Zero-Dimensional Levels of Defects in h-BN and Their Use as Probes to Measure the Density of States of Graphene. JETP Letters 2019，109（7）：482-489。 ▪M Alhazmi，Om Ramahi，M Irannejad，A Brzezinski，M Yavuz等人，“ NSTOA-13-RA-108金属绝绝diodes中金属电极在金属 - 金属金属二极管中变化的影响的比较与多介质层与多介质层与多介质层的效果” ，卷。 2，不。 2，pp。 1014，2014。 ▪f Aydinoglu，M Alhazmi，B Cui，O Ramahi，M Irannejad等人，“使用多个绝缘体层的高性能金属 - 绝缘子金属二极管”，Austin J Nanomed Nanotechnol。 1，卷。 3，不。 2014年。 ▪M。Alhazmi，M。Yavuz和B. Cui，使用多层聚苯乙烯电子束抵抗，第57届电子，离子和光子光束技术和纳米制作（EIPBN）的对比曲线工程，2013年5月。 ▪C。Con，M。Alhazmi，M。Yavuz和B. Cui，冻结冻干，以减少电子束抵抗倒塌，2013年9月在伦敦举行的MNE会议，2013年9月。。2D材料2017，5（1）。▪YU。N. Khanin, E. E. Vdovin, M. V. Grigor'ev, O. Makarovsky, Manal Alhazmi, S. V. Morozov, A. Mishchenko & K. S. Novoselov,Tunneling in Graphene/h-BN/Graphene Heterostructures through Zero-Dimensional Levels of Defects in h-BN and Their Use as Probes to Measure the Density of States of Graphene.JETP Letters 2019，109（7）：482-489。▪M Alhazmi，Om Ramahi，M Irannejad，A Brzezinski，M Yavuz等人，“ NSTOA-13-RA-108金属绝绝diodes中金属电极在金属 - 金属金属二极管中变化的影响的比较与多介质层与多介质层与多介质层的效果”，卷。2，不。2，pp。1014，2014。▪f Aydinoglu，M Alhazmi，B Cui，O Ramahi，M Irannejad等人，“使用多个绝缘体层的高性能金属 - 绝缘子金属二极管”，Austin J Nanomed Nanotechnol。1，卷。3，不。2014年。▪M。Alhazmi，M。Yavuz和B. Cui，使用多层聚苯乙烯电子束抵抗，第57届电子，离子和光子光束技术和纳米制作（EIPBN）的对比曲线工程，2013年5月。▪C。Con，M。Alhazmi，M。Yavuz和B. Cui，冻结冻干，以减少电子束抵抗倒塌，2013年9月在伦敦举行的MNE会议，2013年9月。▪ F. Aydinoglu, M. Alhazmi, S. Alqarni, B. Cui, O. M. Ramahi and M. Yavuz, “Design and Fabrication of Pt-Al2o3-Al Metal- Insulator-Metal Diode,” accepted for publication in the 24th Canadian Congress of Applied Mechanics (CANCAM 2013), Saskatoon, Saskatchewan, Canada, June 2-6，2013。