近日，我校物理与电子工程学院高级实验师代珍兵与四川大学物理学院教授李志强团队以及南方科技大学物理系教授赵悦团队合作，在《Science Advances》上发表题为“Gradient polaritonic surface with space-variant switchable light-matter interactions in 2D moiré superlattices”的研究论文。代珍兵为该论文第一作者，南方科技大学博士后凡华为共同第一作者，李志强、赵悦为共同通讯作者，我校为合作署名单位。该项研究是我校教师以第一作者身份首次在《Science Advances》（该期刊为Science 子刊，中科院一区TOP，理工类高水平期刊）上发表论文。

莫尔超晶格是通过将两种范德瓦尔斯（vdW）材料堆叠在一起，并且施加扭转角度或晶格错配所形成的。该结构的电子带结构会因为莫尔超晶格的影响发生显著改变，进而引发一系列新颖量子现象。与传统的均匀莫尔系统相比，空间梯度变化的莫尔超晶格结构提供了更为灵活的调控手段，不仅能够承载具有长寿命的杂化极化激元，而且还能够通过调节超晶格网格来精细局部调节极化激元的行为，进而在单一器件中实现对莫尔效应和电子性质的连续调节。随着可控莫尔图案化技术的发展，这一研究方向已经取得了一些显著的重要进展，而渐变莫尔超晶格的研究有望为实现之前未知的电子和光学特性开辟新的可能性。

论文作者展示了在扭曲双层石墨烯（mTBG）与氮化硼（hBN）异质结构中形成的渐变莫尔畴壁（即mTBG中不同堆叠方式的区域边界）超晶格，并通过改变畴壁的局部应变方向，显著地调节畴壁中一维拓扑量子态的性质，成功实现了极化激元与莫尔畴壁之间的可调控交互作用。他们进一步展示了莫尔畴壁超晶格可以构成天然的渐变极化激元表面，研究了极化激元在渐变莫尔超晶格中的近场光响应、相位和传播方向的能力，实现了在纳米尺度上调控光与物质相互作用。该研究工作为渐变莫尔超晶格在极化激元调控领域的应用提供了理论依据和实验基础。