莫尔晶格在生活中经常可见。将两个周期结构重叠在一起、并且彼此之间转过一定的角度，人们会在其上看到明暗相间的条纹，此即莫尔条纹。莫尔晶格在日常生活中有多种应用，包括艺术设计，纺织工业，建筑，图像处理，计量学和干涉测量。研究石墨烯的科学家发现，由两层石墨烯堆叠而成的莫尔结构在某个特定的转角下，魔幻般地呈现出超导性：电流在其中流动时完全没有损耗。这种超导性是单层石墨烯所完全不能想象的，莫尔晶格会从根本上改变材料的性质。人们接着研究了其它各种各样的莫尔结构，发现了莫尔晶格更多新奇独特的物理性质。然而，一个根本的科学问题，波在莫尔晶格中如何演化，却一直悬而未决。近日，上海交通大学叶芳伟等利用光学诱导的办法，将两个周期晶格写入到同一块晶体中，得到了首个高度可调的光子莫尔晶格。借助于该莫尔晶格的连续可调性，并通过大量的数值模拟和实验证实，作者发现了波包在莫尔晶格中的演化规律：随着两个周期晶格的相对权重和它们之间相对转角的变化，波包在莫尔晶格中演化时，出现了波形散开和局域的急剧变化。通过严格的理论分析并辅助以大量的数值模拟，作者发现在一般情况下（除非莫尔转角刚好落在某些离散的特殊角上），莫尔晶格对应的准能带结构中各级能带都是极平带，因此光子在莫尔晶格里失去了动能，无法扩散，只能局域。莫尔晶格提供了对光控制的一种全新手段，为未来的光束控制、图像传输、信息处理提供了一种更加简单易行的手段，也为研究低功率下的非线性光学提供了一个易于执行的平台。此外，光子莫尔晶格的研究也为二维材料和冷原子系统中莫尔晶格的研究提供了极其有益的借鉴。（本文参考自上海交大官网）
Peng Wang, Yuanlin Zheng, Fangwei Ye*, et al. Localization and delocalization of light in photonic moiré lattices. Nature, 2019
DOI: 10.1038/s41586-019-1851-6
