图一：拿起两把梳子（左图），将其重叠并相互转过一个小角度，便能看到明暗相间的条纹———莫尔条纹（右图）
当你说话时，周围的人都听到了你的声音，这是声音（声波）的扩散现象；当你丢一颗小石子到平静的思源湖里，激起的涟漪会一圈一圈地荡漾开来，这是水波的扩散现象。实际上，各种波———不管是声波、水波，还是电磁波、引力波、物质波———总是倾向于向周围扩散。因此，控制波的扩散使其局域在某个有限的空间之内是一个长期存在的重要科学问题。以光学中光波的局域为例，人们提出了各种各样的局域机制：基于光纤的全反射、基于光子晶体的能带带隙、基于随机系统的安德森局域以及基于非线性光学材料的局域机制。最近，以光波的局域为例，物理与天文学院叶芳伟课题组与陈险峰课题组合作，率先发现并揭示了一种新的波包局域机制：基于莫尔晶格的极平带结构。该发现具有重要的物理意义和广泛的适用性。
莫尔晶格在生活中经常可见。将两个周期结构重叠在一起、并且彼此之间转过一定的角度，人们会在其上看到明暗相间的条纹，此即莫尔条纹。图一是叶芳伟课题组的博士生王鹏利用两把梳子展示的莫尔条纹，这可能是世界上最简单的莫尔条纹。实际上，如果你留心观察的话，你会看到莫尔条纹在艺术设计、纺织业、建筑学、图像处理、测量学和干涉仪等方面都有一些独特的应用。
人们常说：“一加一大于二”，莫尔条纹很好地证实了这句话。从石墨中单独取一层出来，就是大名鼎鼎的二维材料——石墨烯。研究石墨烯的科学家惊奇地发现，由两层石墨烯堆叠而成的莫尔结构在某个特定的转角下，魔幻般地呈现出超导性：电流在其中流动时完全没有损耗！这种超导性是单层石墨烯所完全不能想象的，莫尔晶格竟然会从根本上改变材料的性质[见Nature 556, 43 (2018) ]！一石激起千层浪，人们接着研究了其他各种各样的莫尔结构，发现了莫尔晶格更多新奇独特的物理性质，并形成了一个专门的研究方向：twistronics（扭曲学）。
然而，一个根本的科学问题———波在莫尔晶格中如何演化———却一直悬而未决。 （下转第2版）
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