小扭曲角(<2°)双层石墨烯由于其令人兴奋的物理特性1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11，近年来备受关注。与单层石墨烯相比，扭曲双层石墨烯(TBG)的布里渊带折叠导致超晶格带隙的形成，并对状态密度(4,6,7,12,13)进行了实质性修改。然而，这些新兴的特性很少被用来实现新的光电器件。在这里，我们展示了强的，门可调谐的光响应中红外波长范围为5到12米。当费米能级在1.81°TBG调优到超晶格带隙时，在12原子时获得了26 mA W−1的最大外部光响应率。此外，强光响应严重依赖于超晶格带隙的形成，并且在无gaar情况下以超微小扭曲角(<0.5°)消失。我们的演示揭示了TBG很有前途的光学特性，并为可调谐中红外光电子学提供了一个替代材料平台。
自然于2021年5月04日发布关于石墨烯的内容，文章指出在moiré van der Waals异质结构中发现了相互作用驱动的绝缘和超导相，这引发了人们对理解这些系统的新相关物理的极大兴趣。虽然大量的研究集中在扭曲双层石墨烯上，但在最近扭曲双层石墨烯的输运测量中已经报道了相关的绝缘态和高达12k的超导类转变。在这里，我们提出了扫描隧道显微镜和光谱学研究的栅极可调谐扭曲双双层石墨烯器件。我们观察到在导平带半填充时van Hove奇点峰分裂了~20 meV，在费米能级上的局域态密度相应降低。通过对隧穿微分电导的映射，我们发现该相关系统表现出能量分裂态，这些分裂态在moiré单元胞内的不同区域空间上离域，与强局域轨道内的库仑斥力产生的顺序不一致。我们进行了自洽的Hartree-Fock计算，表明简并导平带中交换驱动的自发对称破缺是观察到的相关态的起源。我们的研究结果为扭曲双双层石墨烯和相关moiré系统中的电子-电子相互作用的本质提供了新的见解。
