近期,实验室团队和物理与天文学院叶芳伟及葡萄牙里斯本大学Vladimir Konotop等学者组成的交叉团队,在Nature Communications 上发表题为“Low-dimensional compact states in 3D moiré lattices”的研究论文,首次理论发现了三维莫尔晶格中可稳定存在的低维束缚波函数形态。
研究发现,在适当的旋转角下,三维光子莫尔晶格可稳定支持三类具有代表性的致密波函数,分别局域于一个平面内、一条直线上或完全局域在一个点上。为了区分这些态,团队设计了一种基于“反参与比(IPR)”的数值指标。该指标就像一把尺子,通过测量波函数在不同方向上的扩散程度,能精确判断一个量子态是被锁在平面里、线上还是点上,实现了严格分类。这些局域性质的存在与否、属于哪种类型,对两个晶格之间的旋转角度极其敏感。 角度的微小变化有可能导致局域类型的明显不同。然而,与之形成鲜明对比的是,这些局域的波函数的能量却随着角度变化得很平缓。 这种局域性敏感,能量平滑的特性,为未来通过微小角度旋转来精密调控量子态提供了可能。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-61491-w#Sec1
上海交通大学官方新闻链接:https://mp.weixin.qq.com/s/9LTgXy4tv7VET8RpWZWwJg