當地時間5月6日，麻省理工學院博士生曹原（10少校友）再次連發兩篇《自然》（Nature），介紹魔角石墨烯研究的新突破。在兩篇論文中曹原分別作為第一共同作者和第一作者、共同通訊作者。
微博熱門話題 在第一篇Nature論文中，研究人員致力於通過對扭轉角的控制，將魔角特性推廣到其他二維研究體系，以調諧和控制電子-電子相互作用的強度，實現相似的物理行為。他們採用了一種全新的魔角石墨烯體系：基於小角度扭曲的雙層-雙層石墨烯（TBBG）。該體系由兩層旋轉的伯納爾堆疊的雙層石墨烯組成，TBBG具有豐富的相圖，具有可調的相關絕緣體狀態，對扭轉角和電場位移場都高度敏感。值得一提的是，與魔角扭曲雙層石墨烯不一樣的是，在該體系中的相關態對磁場響應，證明了自旋極化基態的存在。這些結果對於探索多平帶扭曲超晶格中扭曲角和電場控制的相關相態起到了重要推動作用。
另一篇Nature論文中，研究團隊致力於研究扭曲角的分布信息。他們以六方氮化硼（hBN）封裝的MATBG為研究對象，使用納米級針尖掃描超導量子幹涉裝置（SQUID-on-tip）獲得處於量子霍爾態的朗道能級的斷層圖像，並繪製了局部θ變化圖。該設備的相對精度達到0.002度，空間解析度為幾個莫爾周期。研究發現，θ無序程度與MATBG傳輸特性的質量之間存在相關性。即使是使用最先進的設備，其θ的局部變化也高達0.1度。而且，MATBG中的相關狀態相對於扭曲角的異常特別脆弱。總之，這項研究證明了θ無序作的重要性，為相關物理現象的實現和應用提供了指導。
而早在2018年3月5日，《自然》就在網站連發兩篇以曹原為第一作者的重磅石墨烯論文，並專門配發了賓夕法尼亞大學教授Eugene J. Mele對這一重大突破的評述。曹原也因此成為在《自然》上以第一作者身份發表論文的最年輕中國學者。這名中國科大少年班的畢業生、美國麻省理工學院的博士生發現當兩層平行石墨烯堆成約1.1°的微妙角度，就會產生神奇的超導效應。這一發現轟動國際學界，直接開闢了凝聚態物理的一塊新領域。往期連結：曹原（10少），2010年考入中國科學技術大學少年班，併入選「嚴濟慈物理英才班」。2012年他被選為首批交流生赴密西根大學學習。2013年6月被牛津大學選中受邀做兩個月的科研實踐。2014年獲得中國科大本科生最高榮譽獎——郭沫若獎學金。不久，他在牛津大學實踐時的導師陳宇林教授推薦他前往麻省理工學院深造。目前，曹原在麻省理工學院攻讀博士。2018年3月5日，《自然》背靠背發表了兩篇以曹原為第一作者的石墨烯重磅論文，曹原於當年榮登《自然》雜誌影響世界的十大科學人物榜首。同年，曹原以22歲的年齡入選了福布斯中國發布的2018年中國「30位30歲以下精英」科技領域榜單，成為了入選者年齡最小的一位。2020年5月，曹原為第一共同作者和第一作者、共同通訊作者再次連發兩篇《自然》，介紹魔角石墨烯研究的新突破。英雄出少年奔湧吧，巨浪
參考文獻：
1. Yuan Cao et al. Tunable correlated states and spin-polarized phases in twisted bilayer–bilayer graphene. Nature 2020
2. A. Uri，S. Grover, Y Cao et al. Mapping the twist-angle disorder and Landau levels in magic-angle graphene. Nature 2020.
3. Yuan Cao, P. Jarillo-Herrero et al. Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices. Nature 2018.
4. Yuan Cao, P. Jarillo-Herrero et al. Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices. Nature 2018.5. Eugene J. Mele. Novel electronic states seen in graphene. Nature 2018.（評論文章）