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（來源：IT之家）
IT之家 8 月 10 日消息，中國科學技術大學教授張增明、喬振華、秦維團隊在二維莫爾超晶格的量子調控研究中取得突破性進展。
該團隊自主研發了一套適用於極高壓力的範德華異質結量子輸運測量技術，並以石墨烯 / 六方氮化硼（h-BN）莫爾超晶格為平臺，實驗證明了通過壓力可大幅增強莫爾勢，首次觀測到理論預言的「三級能隙」。
IT之家查詢獲悉，這一成果已於 7 月 24 日發表於《物理評論快報》（DOI:10.1103 / xs5j-hp3p），並被選為「編輯推薦」文章；為利用壓力調控莫爾電子能帶、探索新奇關聯物態開闢了新的研究範式。
▲ 高壓下石墨烯 / 六方氮化硼莫爾超晶格的量子輸運性質與能帶結構演化莫爾超晶格為構築和調控關聯量子物態提供了理想的平臺。傳統上，科學家主要通過改變轉角來調節莫爾週期性，但器件製備完成後轉角便固定下來，難以實現動態調控。靜水壓作為一種「潔淨」的原位調控手段，可以在不改變莫爾週期的情況下連續調節層間耦合，從而有效調控莫爾能帶結構。
然而，此前的相關量子輸運研究受限於技術瓶頸，壓力通常無法超過 3GPa，遠未達到探索莫爾體系豐富物理現象所需的壓力區間。
為突破這一限制，該團隊開發了創新的金剛石對頂砧（DAC）高壓量子輸運測量技術，實現了在高達 9GPa 的極端壓力下對莫爾器件的高精度測量。該工作是團隊在高壓下二維器件物性研究方面的又一重要成果，此前他們已成功將金剛石 NV 色心技術與 DAC 相結合，實現了高壓下石墨烯器件中電流密度的高分辨成像，為本研究奠定了基礎。
該工作以精準轉角對齊的石墨烯 / h-BN 異質結為研究對象。實驗發現，隨着壓力增大，器件的主能隙增大了近一倍，同時第一莫爾價帶的帶寬被顯著壓窄，表明壓力有效增強了莫爾勢的強度。當壓力超過 6.4 GPa 時，研究人員首次在實驗上觀測到了一個在常壓下不存在的三級能隙（tertiary gap）。
理論計算也完美復現了實驗結果，並揭示了該能隙的打開與壓力下增強的原子弛豫效應密切相關。該項工作不僅展示了一種強大的高壓量子輸運實驗平臺，更證明了靜水壓是調控莫爾體系電子能帶結構和電子關聯效應的普適而有效的工具。該技術有望被推廣到轉角雙層石墨烯、過渡金屬硫化物等其他莫爾體系中，從而在一個更廣闊的參數空間內探索和發現非常規超導、拓撲量子態等新奇的關聯與拓撲現象。