在扭曲双层范德瓦尔斯结构中形成的moir´e超晶格得到了广泛的研究,发现了许多的奇异现象,包括分数Chern绝缘子、moir´e激子、拓扑物理等。考虑到目前为止所展示的各种moir´e系统,扭曲双层石墨烯(TBG)系统是最具代表性的,具有由moir´e超晶格产生的微布里渊区。TBG中层间杂化诱导的魔角效应是moir´e物理学的里程碑之一,特别是在费米速度和奇点密度几乎为零的情况下平坦的动量空间色散特性。随着凝聚态物理中魔角moir´e双层研究的兴起,光子moir´e超晶格也迅速引起了人们的兴趣,利用大扭曲角三维光折变材料中的单层moir´e纹研究准晶体中的Anderson局域化和光孤子。尽管凝聚态系统和光子系统之间的独特对应关系为moir´e光子学带来了潜在的突破,但对魔角moir´e系统的光子类比的定量分析仍然缺乏:moir´e光子系统中小魔角的存在尚未被观察到,更重要的是,一个完整的描述小角度扭曲光子双层的模型将指导扭曲光子系统的探索和应用。
近日,来自美国加州大学伯克利分校的Kaichen Dong等人建立了一个小角度扭曲双层蜂窝光子晶体的耦合模理论,作为TBG的紧密类比,发现了具有非安德森型定位的魔角光子平坦带。此外,层间分离在不调节高压的光子moir´e纹中构成了方便的自由度。构造了一个相图,将扭转角和分离依赖性与光子魔角相关起来。他们的发现揭示了费米子和玻色子moir´e系统之间的显著对应关系。相关工作发表在《PHYSICAL REVIEW LETTERS》上。(郑江坡)
文章链接:10.1103/PhysRevLett.126.223601