據外媒報導，石墨烯通常被稱為“神奇材料”–因其具有超薄、超強及一些奇怪的電學特性。麻省理工學院的研究人員之前發現，在“扭曲”的石墨烯結構中出現了一種特別奇怪的圖案，現在他們對它進行了更仔細的研究，發現它的層數越多，效果越好。

石墨烯是由是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。這使得它們在功能上是二維的，因為通過它們移動的電子只能向前/向後和側向移動，而不能在上面和下面互相移動。這使得石墨烯的導電性能非常好。

當石墨烯層疊加在一起時，它們的電學特性就會發生變化。而在2018年，麻省理工學院的一個團隊發現，當其中兩層石墨烯層稍稍歪斜地堆疊在一起時，會發生一些不可思議的事情。通過將頂層扭曲到1.1度的”魔力角”，雙層結構可以在成為電絕緣體和超導體之間突然發生轉變。

在兩項新的研究中，同一團隊現在已經對這些扭曲的雙層石墨烯結構進行了更仔細的研究。在第一項研究中，該團隊測試了不同角度的影響，使用一種精確到可以測量到0.002度的角度差異的掃描技術。該團隊發現，當角度範圍卡在接近1.1度時，奇怪的絕緣和超導特性更加明顯。這些效應似乎在角度範圍較大的堆棧中會減弱。

“這是第一次對整個結構進行映射，看看在器件中的特定區域的扭曲角是什麼，”該研究的作者Pablo Jarillo-Herrero說。“而且我們看到，你可以有一點點的變化，仍然可以顯示出超導和其他奇特的物理現象，但不能太多。我們現在已經確定了你能有多少扭曲變化，以及有太多的扭曲變化會產生什麼降解效應。”

在第二項研究中，研究人員進行了更多層的實驗。當他們將四層石墨烯堆疊在一起，並將其扭曲到神奇的角度時，結構就像兩層的版本一樣，變成了絕緣體。但這一次，研究小組能夠利用電場來微調絕緣能力，這在以前是不可能實現的。

這項工作仍處於早期階段，但該團隊表示，最終這些扭曲的石墨烯系統可以製造出一些不尋常的電子設備。

這兩篇論文均發表在《自然》雜誌上。