近藤效应是强关联电子体系中的经典多体现象，源于局域磁矩与巡游电子之间的交换耦合，与重费米液体、非常规超导和拓扑近藤绝缘态等量子物态密切相关。传统近藤体系多见于含有稀土或锕系元素的材料，其局域磁矩与巡游电子通常由不同原子轨道提供，难以连续调控。近年来，二维莫尔超晶格凭借可设计的平带结构和灵活的电场调控能力，为近藤物理研究提供了新的平台。

近日，研究团队在菱方石墨烯/六方氮化硼莫尔超晶格中开展了系统的极低温量子输运研究。通过上、下栅极独立调控载流子浓度和垂直位移电场，发现莫尔平带能够提供较强局域化的电子态，同时体系中仍保留色散较强的巡游电子，为形成近藤关联提供条件（图1）。

图1 莫尔超晶格器件结构及近藤屏蔽示意。

研究发现在莫尔近邻端、填充因子ν=2附近，纵向电阻随磁场增强先升后降，呈现特征性的“M形”曲线，且霍尔电阻在临界磁场附近发生符号反转并伴随量子振荡出现（图2a-d）。这些输运特征表明，跨越临界磁场后体系发生明显的费米面重构，可理解为磁场破坏局域电子与巡游电子之间的近藤屏蔽，从而诱导近藤作用消退。

温度依赖的输运进一步为近藤物理提供了独立证据（图2e-f）。在较高温区，体系电阻表现出典型的-log⁡(T) 近藤散射特征；当温度降低至约 TK∼8 K以下后，电阻满足费米液体的T2关系，并伴随明显增强的二次温度系数和准粒子有效质量，支持重费米液体的形成。同时，由近藤温度得到的特征能量尺度与磁场诱导转变对应的能量处于相近量级，表明温度和磁场输运结果得到统一的物理解释。

图2 磁场和温度依赖的输运测量揭示近藤效应与重费米液体特征。

进一步发现，近藤相互作用可通过载流子浓度和垂直位移电场连续调控。在相应电场区间，破坏近藤屏蔽的临界磁场随位移电场幅值增大近似线性下降，最终趋于消失，展示了该体系灵活的电学可调性（图3）。

图3 电位移场对近藤作用的调控及其磁场响应。

该研究将近藤物理的实验探索拓展至菱方石墨烯莫尔超晶格，揭示了平带局域电子态与巡游电子之间的关联及其电场可调特性。载流子浓度、位移电场和磁场等多种调控手段，为进一步研究近藤作用、重费米子和关联拓扑态之间的联系提供了条件，也丰富了石墨烯莫尔体系中的强关联量子物态。

该成果以“Observation of Kondo Effect in Rhombohedral Graphene Superlattices”为题，发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）期刊。6163银河线路检测中心博士后廖馨（现为南昌大学研究员），博士生尹擎、董经纬，北京理工大学硕士生王慧雯为本文共同第一作者，6163银河线路检测中心廖志敏教授、北京理工大学蒋伟教授、李彩珍副教授为本文共同通讯作者。合作者还包括：北京理工大学姚裕贵院士、6163银河线路检测中心吕国伟研究员等。该研究得到了国家自然科学基金、量子通信与量子计算机国家科技重大专项等的支持。

论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/vc5l-ts6m