在二维范德华（vdW）异质结构中控制层间扭曲角使得人们能够设计出可调长度尺度的准周期莫尔超晶格。在扭曲的双层石墨烯中，简单的莫尔超晶格带描述表明，电子带宽可以调整为与“魔角”处的vdW层间相互作用相当，表现出强相关行为。然而，vdW层间相互作用还可以通过有利于层间可比性而在界面处引起显著的结构重建，其与层内晶格畸变竞争。
哈佛大学Philip Kim课题组采用TEM结合电子传输测量和第一原理计算来研究具有小扭转角θ的扭曲双层石墨烯（TBG）中的原子级晶格重建及其对电子结构的影响。当减小特征交叉角上的扭转角θc≈1°，他们发现不相称的莫尔结构逐渐过渡为具有孤子边界的一系列相应域。在孤子区域（θ<θc）中，原子和电子重建变得重要，简单的莫尔条带分解并且出现次级狄拉克带。在应用横向电场时，研究者观察到沿着一维拓扑通道网络的电子传输，并且这些一维拓扑通道围绕着交替三角形间隙区域。 vdW界面的原子和电子重建为连续可调性工程系统提供了新的途径。
Hyobin Yoo, Rebecca Engelke, Stephen Carr, Shiang Fang, Kuan Zhang, Paul Cazeaux, Suk Hyun Sung, Robert Hovden, Adam W. Tsen, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Gyu-Chul Yi, Miyoung Kim, Mitchell Luskin, Ellad B. Tadmor, Efthimios Kaxiras, Philip Kim, Atomic and electronic reconstruction at the van der Waals interface in twisted bilayer graphene. Nature Materials, 2019.
