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物性物理学：モアレ・オブ・モアレ格子における非従来型ドメインテセレーション
Nature 641, 8064 doi: 10.1038/s41586-025-08932-0
周期的な原子格子に非整合周期性を課すと、トポロジカル欠陥によって境界が定められた局所周期構造からなる複雑な構造相につながり得る。ツイスト3層グラフェン（TTG）は、層間のツイスト角によって調整可能な、異なる原子周期性の相互影響を調べるための理想的な材料プラットフォームであり、「モアレ・オブ・モアレ格子」につながる。TTG における2つの界面間の層間相互作用と層内相互作用は、このモアレ・オブ・モアレ格子を、エキゾチックな電子的挙動を内在させ得る、小ツイスト角での複雑なドメイン構造ネットワークに変換する。今回我々は、原子スケールの格子再構成を伴うTTGの完全な構造相図を報告する。我々は、透過型電子顕微鏡法（TEM）を新しい原子間ポテンシャルシミュレーションと組み合わせて用い、三角形、カゴメ型、頂点共有型六線星形のドメインパターンを含む、いくつかの大規模モアレ格子を示す。各ドメインは、ドメイン壁格子の2Dネットワークによって境界が定められている。小ツイスト角の極限では、エネルギー差がわずかな2つの競合する構造秩序（菱面体晶積層とBernal積層）が、自発的対称性の破れ（SSB）とネマチック不安定性を伴う非従来型格子再構成を引き起こし、これは、ファンデルワールス層全体にわたる長距離層間相互作用の重要性を浮き彫りにしている。ツイスト角の調節によってトポロジカルネットワークを調整できる別個のドメインの多様なテセレーションは、創発的な量子特性と制御可能な非自明格子との相互影響を探るプラットフォームとしてTTGを確立するものである。
