来自德国、中国和美国的一组研究人员发现，两个扭曲的 MoS 2层可用于控制固体中的动能尺度。除了使用扭曲角来控制材料的电子特性外，研究人员现在还证明，二硫化钼中的电子可以破坏性地干涉，阻止它们在某些路径上运动。这种特性使得设计奇异的磁态成为可能。

来自汉堡马克斯普朗克物质结构与动力学研究所、亚琛工业大学、科隆大学、松山湖材料实验室、纽约计算量子物理中心 (CCQ) 和宾夕法尼亚大学的科学家的工作已在Nature Communications 上发表（“Realization of nearly dispersionless bands with strong orbital anisotropy from destructive interference in twisted bilayer MoS2”）。

减小扭曲角（增加 U/t）后，在扭曲的 MoS 2 中出现电荷间隙。随着电荷间隙的增大，磁相稳定。这反过来又会在扭曲的 MoS 2 中产生奇异的量子磁性。（图片：马丁克拉森）

近年来，以彼此相对扭曲的方式堆叠的二维 (2D) 材料（称为“扭曲范德华材料”）已经彻底改变了凝聚态研究。根据相对扭曲角，晶格会形成更大的干涉图案——所谓的莫尔图案——它可以改变固体中的电子波函数。

该研究的主要作者 Lede Xian 解释说，这些扭曲的材料令人着迷，因为它们可用于以前所未有的灵活性设计新颖的电子特性。这是因为扭曲角提供了一种阻碍电子迁移的有效方法。

最近，这种效应被成功部署以证明扭曲角控制的超导性、绝缘行为以及更奇特的现象，如反常量子霍尔相。这一突破引发了关于使用扭曲工程新型固态特性这一迷人主题的大量研究工作，其中许多是 MPSD 的先驱。

然而，现在，国际研究团队将一种新的二维材料转移到了聚光灯下：MoS 2或二硫化钼。

科隆大学博士生 Dominik Kiese 说，扭曲的 MoS 2的新颖性和非常令人惊讶的方面是量子干涉可以进一步改变固体的电子特性。我们已经发现，至少对于某些电子状态，扭曲的二硫化钼中电子的运动会干扰，以至于它们几乎完全停止运动。

这种新效果是在扭曲提供的工程机会之上的。它类似于在 Lieb 晶格等原型模型中发现的行为，这些模型过去引起了极大的关注，但直到现在还很难在固体中实现。

通过使用 MoS 2层的扭曲和调整到由相关性主导的状态，可以访问新的物质状态，例如奇异类型的磁性。正如研究团队所证明的那样，这是一种设计电子特性的新方法。

亚琛工业大学教授 Dante Kennes 说，我们表明，莫尔工程可用于为另一类原型模型哈密顿算子提供基于凝聚态物质的平台。

鉴于可供选择的材料种类繁多，许多新奇效应可能仍有待发现，MPSD 理论总监 Angel Rubio 补充道，这些材料用途广泛，表现出非常不同类型的电子或结构特性、相互作用或自旋轨道尺度以及晶格几何，我们显然只是在探索其全部潜力的漫长而激动人心的旅程的开始。团队的工作在这条道路上迈出了重要的一步。