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이스라엘, 바이츠만 과학 연구소(Weizmann Institute of Science)와 MIT의 공동연구팀이 2층의 그래핀 층에서 매직 각도로 서로의 층에 대해 꼬여 있을 때 생기는 양자 상태가 이전에 알려지지 않은 높은 에너지의 부모 상태에서 비정상적인 대칭 파괴와 함께 무너지는 것을 발견함. 그래핀은 한 원자 두께의 탄소의 편평한 결정임. 이 재료의 두 장을 서로의 위에 놓고 작은 각도로 어긋나게 정렬하면 주기적 "무아레" 패턴이 나타남. 이 패턴은 재료의 전자에 대한 인공 격자를 제공함. 이 꼬인 이중층 시스템에서 전자는 네 가지 “선택지”로 나옴 : 스핀 “위” 또는 “아래”, 그래핀의 육각 격자에서 유래된 두 가지 “밸리”와 결합. 결과적으로, 각 모아레 부위는 각각의 선택지 중 하나인 최대 4 개의 전자를 보유 할 수 있음. 연구원들은 모든 모아레 사이트가 완전히 가득 찼을 때 (사이트 당 4 개의 전자) 시스템이 단순한 절연체로 작동한다는 것을 이미 알고 있었지만, 이번 발견을 통해 다른 정수 충전물 (무아레 사이트 당 2 개 또는 3 개의 전자)에서도 절연이 되는 것을 발견함.

본 연구 성과는 ‘Nature’ ("Cascade of phase transitions and Dirac revivals in magic-angle graphene") 지에 게재됨