二阶莫尔超晶格的低温纳米成像

当周期相近的莫尔超晶格相互干涉时，会形成二阶超晶格，从而产生更大的超晶格周期。这类晶体结构已利用石墨烯和六方氮化硼（hBN）等二维（2D）材料在特定对齐条件下制备出来。这种特定对齐在促成具有量子反常霍尔效应的关联驱动拓扑相中起着关键作用。尽管在磁输运实验中已识别出二阶超晶格的特征，但迄今仍缺乏实空间可视化。在本工作中，我们展示了电子输运测量与低温纳米尺度光电压（PV）测量，揭示了魔角扭转双层石墨烯与hBN紧密对齐时的二阶超晶格。整个样品上长程周期性光电压调制以及相应的电子输运特征证实了这一点。在理论计算的支持下，我们的实验数据显示，即便0.01$^\circ$量级的微小应变与扭转角变化，也会导致局部一维、方形或三角形类型的二阶超晶格结构发生剧烈改变。因此，我们的实空间观测可作为应变与扭转角的强力“放大镜”，并能为扭转双层石墨烯中空间对称性破缺的机制提供新见解，也为利用应变场在二维材料中设计长程超晶格结构开辟途径。