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　　来源：中科院物理所微信公众号

　　作者：Hamish Johnston 

　　翻译：Nothing

　　审校：Star

　　近日，英国物理学会（IOP）主办的《Physics World（物理世界）》杂志评选出2018年十大科学突破。美国麻省理工学院（MIT）的Pablo Jarillo-Herrero和他的同事们因为开创了“转角电子学（twistronics）”这一全新研究方向而获得了2018年度的科学突破奖，这使得科学家可以通过控制层状材料层与层之间的转角来调节它们电子的性质。该团队利用全新的技术首次制备出了“魔角”双层石墨烯，并在其中发现了类似高温超导体的特性。2018十大年度突破中的其他九项成果也获得高度评价，他们研究的主题覆盖了从第一个全身PET/CT扫描到零碳离子喷射飞机。

　　《物理世界》2018年的十大突破奖授予了2018年在physicworld.com上报道过的研究。 获奖者由《物理世界》编辑选择，评判标准包括：

• 知识或理解方面的重大进步；

• 科学进步和/或实际应用开发工作的重要性；

• 物理世界读者普遍感兴趣。

　　“魔角”石墨烯开启转角电子学新时代

　　石墨烯是按照蜂巢形状堆叠的单层碳原子。双层石墨烯就是将两层石墨烯叠在一起，每层石墨烯都有其各自特定的指向。Jarillo-Herrero和他的同事发现当把石墨烯的指向旋转到特定的方向时，体系会表现出莫特绝缘体的性质。

　　这个团队由来自麻省理工学院、哈佛大学和日本国家材料科学研究所的科研人员组成，他们发现如果利用电场在双层石墨烯上吸附电子，就能将它变成超导体。

　　转角电子学的发现已经引发了石墨烯研究中的一系列重要的进展。来自哥伦比亚大学的科学家已经发现了一种微调两层石墨烯之间转角的方法并可以通过这种方法控制电子的性质。这大大增加了石墨烯的应用潜力。

　　进一步的理论研究揭示了双层和三层石墨烯中的电子跃迁。理论物理学家已经指出非常规超导体具有巨大潜力，包括拓扑超导电性、材料边界存在拓扑的“马约拉纳态”。这些态非常适合制造量子计算机中的量子比特因为它们在环境的扰动中表现出更强的稳定性。

　　最近发现，在二维材料中施加转角可以抑制反转散射（U-过程），这种散射会降低高温下载流子的迁移率。