将两片石墨烯完全旋转1.1度非常困难。但这种“神奇的角度”会产生非凡的效果。“我简直不敢相信，”一位科学家说。“我的意思是我实际上发现它超乎想象。”PabloJarillo-Herrero将他的一些大量能量引入晨跑，躲避震惊的行人，随着他的拉扯，逐渐消失在远处。如果他没有穿着运动外套，休闲裤和正装鞋，他无疑会走得更快，而且只限于麻省理工学院校园里纵横交错的许多长长的走廊之一。但他缺乏装备和道路，他在决心中弥补了这一点，因为他知道有一个礼满的礼堂等着他登上领奖台。

Jarillo-Herrero从来就不是一个懒散的人，但自从他在年3月宣布他在麻省理工学院的实验室发现扭曲双层石墨烯的超导电性后，他的活动已经跃升了几个层次-一个原子厚的碳晶片掉在另一个上，然后旋转，使两层略微歪斜。

自年诺贝尔奖获奖者发现一块完整的碳原子-石墨烯-可以用一片透明胶带从一块石墨上抬起后，这一发现一直是固态物理领域的最大惊喜。它引发了凝聚态物理学家的狂热竞赛，探索，解释和扩展麻省理工学院的成果，这些成果已经在几个实验室中重复出现。

对超导性的观察为物理学家创造了一个意想不到的游乐场。实际目标是显而易见的：阐明通往高温超导的途径，激发可能彻底改变电子产品的新型设备，甚至可能加速量子计算机的到来。但更为微妙，也许更重要的是，这一发现为科学家们提供了一个相对简单的探索奇异量子效应的平台。哥伦比亚大学的物理学家科里·迪恩（CoryDean）表示，“在魔角平台上研究小说物理学的成果几乎令人沮丧。”他是第一批重复这项研究的人。

所有这一切都让Jarillo-Herrero不顾一切地想要突然出现在一个已经获得自己名字的红火场前-“twistronics”。“可能有超过30个团体开始研究它，“他说。“在三年内它将是一百。这个领域真的在爆炸。“好吧，也许不是字面意思，但似乎在其他方面。他满心要求分享他的技术，并提出几乎三倍的演讲时间表，几乎没有对邀请的流动产生影响。甚至他的学生也拒绝发言。在3月举行的美国物理学会年会上，它只是在他的会议室里站着，留下一群人在门外，希望抓住谈话的话题。

PabloJarillo-Herrero在扭曲的双层石墨烯方面的工作让同事公开猜测诺贝尔奖。“我们尝试在这个实验室冒险，我们有一种良好的嗅觉，”他说。“这感觉很好。为了梳理惊人的观察结果，他的小组不得不在几乎正好1.1度的层中确定一个精确而令人生畏的难以捉摸的扭曲。长期以来，人们怀疑这种“神奇”角度对扭曲的双层石墨烯特别感兴趣。但没有人预测它会那么有趣。新加坡国立大学的物理学家安东尼奥·卡斯特罗·内托说：“根据我们所知道的情况预测超导性将是疯狂的。”“但是，当我们理解某些东西时，科学才会向前发展，而在实验中发生了一些完全出乎意料的事情。”

难以置信

卡斯特罗内托会知道。在年，他建议将两个未对准的石墨烯片压在一起可能会产生一些新的特性。（他后来提出石墨烯可能会在某些特定条件下成为超导体。“我从来没有把这两个想法放在一起，”他若有所思地说道。）

美国和欧洲的几个团体很快就研究了扭曲的双层石墨烯的特性，年，奥斯汀德克萨斯大学的理论物理学家艾伦麦克唐纳敦促他的同事们在特定的“魔术角度”寻找有趣的行为。“像其他理论家一样，麦克唐纳专注于两张纸的错位如何产生一种角度依赖的莫尔图案-即一个相对巨大的细胞的周期网格，每个细胞由两张数千个石墨烯晶体细胞组成。但是，在其他人一直在努力解决确定电子将如何受到莫尔细胞中数千个原子的影响的巨大计算复杂性时，麦克唐纳打了一个简化的概念。

他认为莫尔细胞本身会有一个属性，它与旋转角度严格不同，或多或少地独立于构成它的原子的细节。该性质是关键性的：电池中的自由电子必须获得或流到两个石墨烯片之间的隧道中的能量。这种能量差异通常足以成为片间隧道效应的屏障。但麦克唐纳计算出，随着旋转角度从较大的角度变窄，隧道能量将缩小，最终完全消失在1.1度。

随着隧穿能量变小，片材中的电子将减速并彼此强烈相关。麦克唐纳并不确切知道接下来会发生什么。他推测，也许高导电性的石墨烯片会变成绝缘体，或者扭曲会引起磁性。麦克唐纳说：“我坦率地说没有工具可以确切地说出这种强相关系统会发生什么。”“当然超导是你最希望看到的东西，但我没有勇气预测它。”

麦当劳的想法基本上没有实现。当他提交论文以供出版时，审稿人宣称他的简化假设是不可信的，并且该论文在登陆美国国家科学院院刊之前被几家期刊拒绝。在它出来之后，很少有实验主义者去追求它。“我不确定我们会从中得到什么，”迪安说。“这感觉就像猜想一样，所以我们把它放在一边。”

科学不是在我们理解某事的时候向前发展，而是在实验中出现完全出乎意料的事情时。

追求魔角也慢了菲利普·金，哈佛大学的物理学家和一种实验扭曲的双层石墨烯领域的泰斗。（Dean和Jarillo-Herrero都是他实验室的博士后。）“我认为艾伦的理论过于简单，”他说。“和大多数实验者一样，我认为可能无法很好地控制角度。人们开始忘记这一点。“事实上，Kim说，他和该领域的许多其他人都准备完全从扭曲的双层石墨烯转移，感觉其他新材料可能会提供更多令人兴奋的机会。

不是Jarillo-Herrero。在MacDonald的预测于年发布时，他已经在扭曲的双层石墨烯上工作了一年，他确信有一些东西-即使在一位同事试图警告他可能浪费时间之后。“我们试图在这个实验室冒险，我们有一种良好的嗅觉，”Jarillo-Herrero说。“这感觉很好。”

他知道，挑战在于创造一种超级均匀，高度均匀的石墨烯片，克服了材料与1.1度角的自然对立。石墨烯片显示出相互对齐的强烈倾向。并且当被迫进入偏移位置时，超柔性板趋于变形。

Jarillo-Herrero的团队开始研究制作过程的各个方面：从制作和清洁纸张，到以正确角度排列，将它们压到位。测量必须在接近真空的情况下进行，以防止污染，结果必须冷却到绝对零度的几度内，以便很好地看到相关的电子行为-在更高的温度下，电子的动能过于强烈强烈互动的机会。

研究人员称这个实验室制造了数十个扭曲的双层石墨烯“器件”，但没有一个显示出电子相关性的重要证据。然后，在年，他的一个学生给他带来了一个装置，当暴露在电场中时，显示出明显无蒽类绝缘特性的迹象。Jarillo-Herrero只是将设备放在一边并继续制作新设备。“我们的设备很复杂。你可以有翻转边缘和其他缺陷，这些缺陷会产生与新物理无关的奇怪结果，“他解释道。“如果你看到一些有趣的东西，你就不会注意它。如果再看一遍，你就要注意了。“

扭曲的双层石墨烯“器件”由堆叠的石墨烯片（图像中心的暗物质）连接到各种电极（黄色）。通过改变电极中的电压，研究人员可以控制双层石墨烯的电学性质。年夏天，21岁的博士生袁茜已经在麻省理工学院读研究生，他给Jarillo-Herrero带来了一个让他有理由

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