最近发现在魔角扭曲双层石墨烯（MATBG）中，扁平电子带、强相关性和超导相取决于层间扭曲角θ。虽然控制具有约0.1度的精度已证明，但是关于局部扭曲角分布的信息很少。在这里，作者使用纳米级针尖扫描超导量子干涉装置(SQUID-on-tip)获得处于子霍尔态的朗道能级的断层图像，并绘制六方氮化硼(hBN) 封装的MATBG器件的局部变化图，其相对精度达到0.002度，并且空间分辨率为几个莫尔周期。研究发现θ无序程度与MATBG传输特性的质量之间存在相关性，并且表明即使是具有相关状态和超导性的最先进的设备，其θ的局部变化也高达0.1度，具有较大的梯度和跳跃网络，并且可能包含没有局部MATBG行为的区域。同时MATBG中的相关状态相对于扭曲角异常特别脆弱，θ的梯度会产生大的栅极可调谐的平面内电场，即使在金属区域也不会被屏蔽，从而通过形成边缘通道而改变量子霍尔态，可能会影响相关态和超导态的相图。因此，作者确立了扭曲角无序作为一种非传统类型无序的重要性，从而能确保在结构设计中使用扭曲角梯度，用于相关现象的实现和门-可调的内置平面电场以应用于设备应用程序。
 
Figure 1. MATBG中全局和局部量子霍尔特征之间的比较。
 

Figure 2. 朗道能级水平的结构和沿线扫描扭曲角的推导
 

Figure 3. 映射MATBG中的扭曲角和朗道能级
 

Figure 4. 内部电场，非常规的量子霍尔态和扭曲角梯度引起的平衡电流
 
     相关研究成果于2020年由麻省理工学院Pablo Jarillo-Herrero课题组，发表在Nature（doi.org/10.1038/s41586-020-2255-3）上。原文：Mapping the twist-angle disorder and Landau levels in magic-angle graphene。