与魔角扭曲双层石墨烯相关绝缘体态和超导电性的最新发现，使得在扭曲范德华异质结构中实现可调与电子关联的实验研究成为可能，同时这种新颖的扭转角控制可以推广到其他二维系统中，这些系统可能表现出类似的物理行为，并且能够调谐和控制电子-电子相互作用的强度。在这里，作者报告了一个基于小角度扭曲双层-双层石墨烯（TBBG）高度可调的相关系统，该系统由两层旋转的贝纳尔堆叠的双层石墨烯组成。研究表明，TBBG呈现丰富的相图，具有可调谐相关绝缘体态，对扭转角和电位移场的应用都高度敏感，后者反映了贝纳尔堆叠的双层石墨烯的固有极化率。相关的绝缘体状态可以通过摩尔单位晶格的所有整数电子填充的位移场来打开和关闭。与魔角扭曲双层石墨烯形成鲜明对比的是，这些相关态对磁场的响应表明了自旋极化基态的存在。此外，在较低的扭曲角范围内，TBBG在电荷中性附近显示了多组平坦带，导致许多相关状态对应于每个平坦带的半填充，这些状态也可以通过位移场进行调整。这样的结果使得有助于能够探索多平带扭曲超晶格中物质的扭角和电场控制相关相态。
 
Figure 1. TBBG的结构和传输特性
 

Figure 2. TBBG中位移场可调的相关绝缘体状态
 

Figure 3. TBBG中位移场可调的相关绝缘体状态的磁场响应
 

Figure 4. 多平坦能带系统中的相关绝缘体状态
 
     相关研究成果于2020年由麻省理工学院Pablo Jarillo-Herrero课题组，发表在Nature（doi.org/10.1038/s41586-020-2260-6）上。原文：Tunable correlated states and spin-polarized phases in twisted bilayer–bilayer graphene。