电子

2018年，麻省理工学院物理学教授巴勃罗·哈里略-赫雷罗（PabloJarillo-Herrero）和他的同事首次观察到（werethefirsttoobserve），堆叠和扭曲两层石墨烯可以产生新的电子行为。

这种魔角石墨烯（“magic-anglegraphene”），因为它很快被创造出来，点燃了一个被称为扭曲电子学（twistronics）的新领域，研究扭曲的二维材料中的电子行为。

重新思考电子相互作用（RethinkingElectronInteractions）

麻省理工学院的物理学家惊讶地发现，五层石墨烯中的电子可以表现出分数电荷(MITphysicistssurprisedtodiscoverelectronsinpentalayergraphenecanexhibitfractionalcharge)。

从短期来看，该机制为理解五层石墨烯中电子分数的观察以及预测具有类似物理性质的其它系统提供了理论基础。

在他们的新研究中，SenthilTodadri和他的团队在最初的预测失败后，重新审视了五层石墨烯中电子分数是如何形成的。

两个电子间的这种关系会始终保持，不论它们彼此相邻还是相距光年：即便相隔那么遥远的距离，当你测量一个电子的位置时，另一个的位置也会瞬间确定，尽管没有因果信号可以在它们之间传递。

例如，设想一个电子沿着一个圆的圆周快速运动。

设想两个电子这样纠缠起来，如果一个测量确认一个电子在圆周上的某个位置，另一个必然处在圆周上的对侧位置。

SenthilTodadri说：“这是一种全新的机制，这意味着在几十年的历史中，人们从未有过一个系统来研究这种分数电子现象（fractionalelectronphenomena）。

“在他的实验之后不久，我们意识到这些莫尔系统（moirésystems）通常是理想的平台，可以找到使这些分数电子现象出现的各种条件，”SenthilTodadri说，他在同一年与巴勃罗·哈里略-赫雷罗合作的一项研究表明，理论上，这种扭曲的系统可以在没有磁场的情况下表现出分数电荷。

他说：“我们主张这些系统是寻找这类分数电子现象的最佳系统。

他们的方法是基于一种光磁现象（opto-magneticphenomenon），这种现象不依赖于光的吸收引起的电子加热，而是依赖于光的极化和电子自旋之间的直接、相干的相互作用。

这种电子拉锯战为每个电子创造了一种可能的物理状态云，它以波函数或量子相关模式与晶体中的其他电子云相互作用，这就产生了缠绕，为电子分裂成自己的一小部分奠定了基础。

麻省理工学院物理学家的新理论研究解释了它是如何工作的，表明电子在受限的二维空间中的相互作用会导致新的量子态，独立于磁场。