近期，该研究团队在国际知名学术期刊《Small》上发表了题为“Strain‐Induced Moiré Polarization Vortices in Twisted‐Multilayer WSe ₂”的研究论文。

该工作围绕扭转多层WSe2中的莫尔超晶格与面内极化涡旋展开研究。核心发现：极化涡旋仅在具有显著纳米应变的区域出现，应变而非扭转角是涡旋形成与稳定的主导因素。支撑核心结论的关键表征，来自扫描透射电子显微镜（4D-STEM，含HAADF-STEM与EMPAD探测器）。

论文首页

多层莫尔极化涡旋之谜

二维范德华材料中的莫尔超晶格，可用于在纳米尺度上设计局域极化织构与静电势分布。双层过渡金属硫族化合物中的极化涡旋已被实验证实，但层数增加到多层后，涡旋能否形成、由什么主导，一直没有清晰答案。扭转角曾被视为唯一的设计参数，但多层堆叠带来更强的层间耦合与应变积累，仅靠扭转角已无法解释实验观测。

图1：扭转多层WSe2的HAADF-STEM图像，展示三个不同堆叠区域及莫尔条纹，高分辨图揭示六方对称莫尔超晶格。

原子级成像给出了这一问题的具体面貌。高角环形暗场扫描透射电镜图像显示，样品由三个剥离薄片依次堆叠，形成8、10、12层单层厚度的三个区域；层间微小旋转失配产生莫尔条纹，而三重堆叠条带内莫尔周期被进一步调制。区域A对应底层8 ML薄片，区域B由第二片2 ML薄片部分重叠形成，区域C由第三片2 ML薄片交叉形成；莫尔条纹源于依次堆叠薄片之间的旋转失配，区域C进一步调制周期性，高倍放大下可见六角排列的暗点阵列。

莫尔超晶格的存在已由结构成像确认，但极化涡旋在多层体系中如何形成、由何种局域场驱动，仍需纳米级实空间表征来回答。

面内电场与极化涡旋成像

面内电场如何分布，是判断极化涡旋能否在多层体系中成立的第一手证据。传统成像手段只能给出结构或成分衬度，对电场矢量本身不敏感；要同时看清涡旋的走向、极性与空间周期，需要一种能在每个扫描位置记录完整衍射信息的实空间成像方法。

4D-STEM正是为此而生。会聚电子束逐点扫过样品，混合像素阵列探测器在每个位置记录一整幅会聚束电子衍射图，衍射盘的质心位移直接反映局域动量转移，经换算即得面内电场矢量。由此得到的电场图呈现出与莫尔超晶格严格对齐的周期性涡旋阵列：电场线围绕涡旋核心闭合，在三重堆叠条带内，我们观察到涡旋方向保持一致（逆时针），而非双层体系中报道的交替meron–antimeron织构。，而核心处面内极化趋近于零。

这一数据把极化涡旋从推测变成了直接观测，同时给出了涡旋极性与空间排布的定量标尺，使后续追问涡旋成因成为可能——先看到涡旋，再追问它从何而来。

应变场与涡旋的关联

涡旋被看到了，但它为什么出现在那里？扭转角本身不足以解释涡旋的位置与周期，必须回到晶格形变本身。几何相位分析从高分辨晶格像中逐点提取位移场，再对位移求导得到完整的二维应变张量，把图像衬度转成可定量的应变分量。