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魔角石墨烯Twisted double bilayer graphene，包括新出现的可控二维莫尔moiré超晶格材料，为研究拓扑物理提供了新平台。据预测，在电荷中性且填充一半平带时，魔角石墨烯展现了陈数等于2的拓扑非平凡间隙相non-trivial gapped phase。然而，使用单一测量来把脉拓扑状态可能是困难的，因为同时探测体态和边缘态特性bulk and edge properties才是比较理想的。今日，德克萨斯大学奥斯汀分校Emanuel Tutuc团队在Nature Physics上发文，报道了化学势测量、输运测量和理论计算的组合，表明魔角石墨烯除了在体态bulk中绝缘之外，同时还可以具有金属边缘输运edge transport 。对多终端样品测量的Landauer–Büttiker分析，能够定量评估边缘态散射edge-state scattering。研究结果可解释为电荷中性时预测的拓扑相特征，但需要确定边缘输运的进一步表征。

‍图1：样品布局，电输运和能带结构。

图2：化学势测量。

图3：体态和边界态Gapped bulk and edge states。

图4：魔角石墨烯TDBG相图。

小注：对于一个宏观的量子系统，通常边界条件的改变对体态能谱是一种微扰效应。一般来说改变边界条件不会对体系的能谱结构和波函数产生剧烈的改变，这也是为何理想周期边界条件下得到的能谱结构通常能反映存在边界的实际晶体材料的能谱结构的原因。这样一种直观的认识对于一些非厄米系统来说并不总是成立的。一个典型的例子就是最近在一些非厄米系统中发现存在的非厄米趋肤效应（Non-Hermitian skin effect）。当系统的边界条件从周期边界改变为开边界条件时, 这类非厄米体系的能谱结构会发生剧烈变化, 同时系统的体态由布洛赫扩展态变为局域在系统某一个边界上的趋肤态。同通常的拓扑体系中出现的边缘态很不一样，非厄米体系在边界上出现的趋肤局域态数目与体系格点数是同一量级的。非厄米系统可以用来作为开放量子系统的短时行为的有效描述, 也被广泛用于描述耗散或非互易的光学体系。近年来，非厄米系统的研究受到了极大的关注，尤其是非厄米系统中的边界敏感性（中科院物理所）

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41567-021-01419-5

https://doi.org/10.1038/s41567-021-01419-5

本文译自Nature。