В скрученном бислое графена внезапно возникли квантовые осцилляции, которых не должно было быть по всем известным правилам линейного эффекта Холла. Китайские физики зафиксировали их напрямую в эксперименте и показали, что они рождаются из нелинейного отклика системы.
Группа под руководством Цзюньси Дуаня из Пекинского института технологий провела измерения на образцах скрученного бислоя графена с малым углом поворота. Учёные применили переменное электрическое поле и регистрировали поперечный ток, который менялся с периодом, зависящим от магнитного поля. Результаты опубликованы в Physical Review Letters в июне 2026 года.
Обычный эффект Холла даёт линейный отклик: ток пропорционален полю. Здесь же появился квадратичный член, который создаёт осцилляции, похожие на эффект Шубникова — де Гааза, но возникающие без заполнения Ландау-уровней в привычном смысле. Представьте маятник, который качается не только от толчка, но и от того, как сам толчок искажает траекторию — вот так нелинейность «раскачивает» квантовые состояния.
Эти осцилляции позволяют зондировать квантовую геометрию волновых функций электронов за пределами линейного приближения. Они напрямую связаны с топологическими свойствами и сильными электронными взаимодействиями в муаровых системах графена.
Открытие даёт новый инструмент для изучения топологических фаз и взаимодействующих состояний, которые лежат в основе будущих квантовых материалов. Теперь можно измерять нелинейные вклады в реальном времени, не разрушая образец.
Результаты, опубликованные в Physical Review Letters, подтверждают, что нелинейный эффект Холла в скрученном графене открывает окно в ранее недоступную область квантовой геометрии.
