當具有相似晶格常數的兩個單層二維范德華材料垂直堆疊且略微未對準時，則會呈現出周期性莫爾圖案，從而改變材料的電子態，出現電子平帶。早在2018年3月，麻省理工學院Pablo Jarillo-Herrero課題組在~1.1°魔角扭曲的雙層石墨烯中發現新的電子態，可以簡單實現絕緣體到超導體的轉變，打開了非常規超導體研究的大門。這個全新的發現，把石墨烯推向了新的發展高度，研究結果以背靠背的方式在線發表于Nature，一時引起轟動。備受關注的是，這篇文章的第一作者曹原是畢業于中國科學技術大學少年班的95后中國少年。曹原，14歲入中科大10級少年班，2014年獲中國科大畢業生最高榮譽的郭沫若獎學金，博士就讀于麻省理工學院Pablo Jarillo-Herrero課題組。2018年，曹原以22歲的年齡入選了福布斯中國發布的2018年中國“30位30歲以下精英”科技領域榜單，成為了入選者年齡最小的一位。2020年，Pablo Jarillo-Herrero教授獲得沃爾夫獎。這之后，魔角石墨烯成為了國際前沿研究領域最熱門的議題之一。就在今日，Pablo Jarillo-Herrero課題組再次背靠背連發兩篇Nature，在魔角石墨烯取得系列新進展。其中一篇Nature，曹原是第一作者兼共同通訊作者；另一篇Nature，曹原為共同第一作者。在第一篇Nature論文中，研究人員致力于通過對扭轉角的控制，將魔角特性推廣到其他二維研究體系，以調諧和控制電子-電子相互作用的強度，實現相似的物理行為。他們采用了一種全新的魔角石墨烯體系：基于小角度扭曲的雙層-雙層石墨烯（TBBG）。該體系由兩層旋轉的伯納爾堆疊的雙層石墨烯組成，TBBG具有豐富的相圖，具有可調的相關絕緣體狀態，對扭轉角和電場位移場都高度敏感。值得一提的是，與魔角扭曲雙層石墨烯不一樣的是，在該體系中的相關態對磁場響應，證明了自旋極化基態的存在。這些結果對于探索多平帶扭曲超晶格中扭曲角和電場控制的相關相態起到了重要推動作用。
另一篇Nature論文中，研究團隊致力于研究扭曲角的分布信息。他們以六方氮化硼（hBN）封裝的MATBG為研究對象，使用納米級針尖掃描超導量子干涉裝置（SQUID-on-tip）獲得處于量子霍爾態的朗道能級的斷層圖像，并繪制了局部θ變化圖。該設備的相對精度達到0.002度，空間分辨率為幾個莫爾周期。研究發現，θ無序程度與MATBG傳輸特性的質量之間存在相關性。即使是使用最先進的設備，其θ的局部變化也高達0.1度。而且，MATBG中的相關狀態相對于扭曲角的異常特別脆弱。總之，這項研究證明了θ無序作的重要性，為相關物理現象的實現和應用提供了指導。
