以色列魏茨曼科学研究所团队在《自然》杂志上发表了一项研究，推出低温量子扭转显微镜（QTM），用于探索量子现象。该仪器首次观察到电子与石墨烯扭曲层中相子之间的相互作用，为理解“魔角”石墨烯的超导性和奇异金属性提供了新线索。QTM通过非弹性过程，以高精度对声子进行成像，并应用于扭曲双层石墨烯，发现相子与电子耦合，且随石墨烯层接近魔角而增强。这项技术有望成为量子材料研究领域的变革性工具。

🔬 QTM 是一款在低温下工作的强大工具，能够以高精度对声子进行成像。它通过电子在两个原子级薄层之间隧穿时发射声子的非弹性过程进行工作，声子的能量和动量可以通过调整层间的电压偏置和扭曲角度来控制。

💡 研究团队将QTM应用于扭曲双层石墨烯，首次观察到电子与石墨烯扭曲层中相子的相互作用。相子是一种独特的低能振动，其与电子的耦合会随着石墨烯层接近魔角而增强。

🔍 这种新发现表明，相子可能在“魔角”石墨烯中观察到的奇异金属行为和超导性中扮演着关键角色。这一发现为理解量子材料的复杂行为提供了新的视角。

🚀 QTM能够检测任何与隧穿电子耦合的激发态，有望成为量子材料研究领域的一款变革性工具，推动对量子现象的深入理解。

    科技日报北京4月23日电 （记者张佳欣）23日发表于《自然》杂志的一项新研究中，以色列魏茨曼科学研究所团队推出了一款用于探索量子现象的强大工具——低温量子扭转显微镜（QTM）。利用这款开创性仪器，他们首次观察到了电子与石墨烯扭曲层中一种被称为“相子”的奇异原子振动之间的相互作用。这些发现为理解当石墨烯层旋转至“魔角”时出现的神秘超导性和奇异金属性提供了新线索。

    材料的基本性质主要取决于其底层粒子，因此，电子的流动决定了电阻，而被称为声子的原子晶格振动则驱动了热传导。然而，当电子与声子耦合时，可能会产生新现象。最引人入胜的现象是，这种耦合使声子能够有效地将电子结合成对，从而产生超导性。尽管这一过程至关重要，但针对单个声子模式的电子－声子耦合测量仍然是一项艰巨的挑战。

    现在，该团队研发出了一款可在低温下工作的QTM，并发现它还能以前所未有的精度对声子进行成像。新型QTM采用了一种非弹性过程，即电子在两个原子级薄层之间隧穿时会发射出一个声子，该声子的能量和动量可通过调整层间的电压偏置和扭曲角度来控制。通过系统地调整这些参数，他们能够绘制出被研究材料的完整声子能谱。

    将这项新技术应用于扭曲双层石墨烯后发现，一种被称为相子的独特低能振动与电子耦合，可随石墨烯层接近魔角而增强。这种行为以前从未被观察到，表明相子可能在观察到的奇异金属行为和超导性中扮演着关键角色。

    团队表示，这款显微镜还可以检测任何与隧穿电子耦合的激发态，有望成为量子材料研究领域的一款变革性工具。