扭曲的二維材料表現出意想不到電子行為，違反理論預測

僅單一原子層厚度的二維材料因獨特物理和化學性質備受關注，過去研究已知若將 2 片二維材料以特定角度相疊，可能會誘發超導等新特性，但最近荷蘭格羅寧根大學材料科學家 Antonija Grubišić-Čabo 團隊研究了堆疊的二硫化鎢材料片，發現其行為違背理論預測。

一些研究人員正在努力鑽研二維材料（2D materials），著名材料包括石墨烯、過渡金屬二硫族化物（TMD）等，它們擁有高導電性、高強度、可調電子結構等優異特質，於電子、光學、催化、能源、基礎量子研究等領域皆極具應用潛力。

2018 年，麻省理工學院團隊發現當將兩片石墨烯以 1.1 度的「魔角」（magic angle）堆疊，該材料便同時具備絕緣體與超導體功能，身分轉換取決於添加多少電子。

最近，荷蘭格羅寧根大學材料科學家 Antonija Grubišić-Čabo 團隊研究了 TMD 二維材料家族其中一種：二硫化鎢，根據理論預測，當兩片二硫化鎢（Tungsten disulfide）二維材料以 4.4 度角堆疊，材料內電子應表現出令人著迷的新集體行為。

然而實驗表明並未看到這種預測結果。

研究雙層二硫化鎢電子結構後，研究團隊發現這種材料似乎傾向「放鬆」，形成大片未扭曲區域，或者說堆疊的雙層結構有部分會恢復為較低能量配置。

該發現強調了雙層二維材料片不同區域形成不同特性的可能性，也增強科學家預測、操縱二維結構能力，提升未來各類型電子產品應用技術。

新論文發表在《Physical Review Materials》期刊。

• 2D materials with ‘twist’ show unexpected electronic behavior that defy theoretical predictions

（首圖為示意圖，來源：pixabay）

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