Aharonov–Bohm（AB）效应描述的是这样一类现象：带电粒子沿闭合路径运动时，即使路径本身没有磁场，只要路径所包围的区域内存在磁通量，波函数仍会获得一个可观测的相位。这是介观物理长期关注的基础命题。它的“光学版本”即光学 AB 效应，指被限制在纳米尺度区域内的激子偶极在磁场下累积相位，进而调制发光强度与振子强度。过去，这类现象主要在量子点、量子环等人工纳米结构中被报道，在二维莫尔（moiré）材料中一直缺乏实验证据。

近期发表于 Nature Communications 的一项研究，以扭角接近 60° 的双层二硫化钼（论文记为 TBM-n60）为平台，报道了莫尔激子与双激子的周期性磁光振荡，并给出支持光学 AB 效应的多项实验证据。在该工作的磁光荧光（magneto-PL）测试环节，Cobolt 08 系列 532 nm 激光器作为激发光源使用。

工作概述

图 1c、1d：图 1c 为同一样品的二次谐波信号、荧光能量与拉曼强度的组合面扫描，虚线划分出两个转角区域，并标出后续磁光测量的位置 X；图 1d 为 A′ 与 E′ 声子频率的相关分布，同时给出应变与掺杂的参考趋势线。两图显示目标区域未受明显应变与掺杂干扰，为后续磁光实验提供了可靠对象，也解释了为何要把激发光斑限制在约 1 μm 的局部范围内。

图 1e、1f：图 1e 对比扭角双层样品（蓝）与单层 MoS₂（黑）在 4 K 下的荧光谱，前者在约 1.94 eV 处出现单层中没有的多条发光线，约 1.92 eV 处另有特征峰；图 1f 为发光强度与激发功率的双对数关系，激子分量斜率约 1，双激子约 1.5。该图说明，激发功率的连续可调与标定，是判别激子与双激子归属的实验前提；论文据此区分两类发光体，并在此后以 200 μW 作为磁光测试的工作点。

图 1g、1h：图 1g 是荧光强度随磁场与能量的二维分布，图 1h 为若干特征磁场下的谱线。可以看到，双激子在负场一侧被抑制、在正场一侧近似指数增强，激子强度则随正场下降；在此之上，两类发光体的强度曲线都叠加了用红色箭头标出的周期性起伏。该图说明，AB 振荡并非谱线的整体单调漂移，而是叠加在自旋热化背景之上的额外调制，因此需要在扣除平滑背景后再做频率分析。

研究目标。单层 MoS₂ 本身缺乏反演对称性，两层以接近 60° 堆叠后，实空间中会重构出 AB′、A′B、AA′ 等三角形堆叠畴区；电子与空穴分别偏好不同的畴区，形成具有面内光学偶极与面外电偶极的激子复合体。论文提出：这种由晶格重构自然形成的莫尔界面，可以充当电子—空穴对闭合运动的“天然腔体”。若电子与空穴沿畴区界面形成稳定的偶极环流，其包围面积按某一基本面积的整数倍量化，就应出现频率成整数倍关系的 AB 振荡。该研究的目标，是在这一体系中寻找这种相位相干干涉的光学证据。

样品与方法。研究采用改进的全干法“撕取—堆叠”工艺制备样品，两层 MoS₂ 的相对转角约 58°，上下以薄层六方氮化硼封装。由于扭角体系易出现应变孤子、气泡与褶皱，论文先做了排除性表征：偏振分辨二次谐波产生测量区分出两个转角区域（约 59.7° 与 54.5°）；拉曼与荧光面扫描未发现明显的应变或掺杂特征；A′–E′ 声子频率相关分布也偏离应变与掺杂趋势线（图 1c、1d）。后续实验集中在转角较大的区域。

核心测量在共聚焦显微光路与磁体低温恒温器组成的系统中完成，温度为 4 K 与 20 K，磁场沿样品法向，从 −9 T 扫描到 +9 T。论文在方法部分记载，激发光源为 532 nm 线偏振激光，经数值孔径 0.68 的物镜聚焦，在样品上形成约 1 μm 的激发光斑；背向收集的荧光经四分之一波片与线偏振片分离圆偏振分量后进入光谱仪。主数据集在 200 μW 激发功率下采集（图 2、图 3 图注）。

图 2：图 2a 为偶极环流路径与面积量化的示意；图 2b 展示对约 1.94 eV 发光带所做的四组分拟合；图 2c、2d 分别为两个分量的强度随磁场变化，红色曲线为一维三角环模型的计算结果；图 2e、2f 为对应的傅里叶谱。该图说明实验振荡的主频约 0.7 rad/T 并伴有约 1.4 rad/T 的肩峰，与“面积取整数倍”的图像部分相符；理论与实验在振荡相位与幅度上呈现一致趋势，支持把强度调制归因于电子—空穴重叠度的周期性变化。

图 3：图 3a 为双激子强度随磁场的变化，插图为扣除单调背景后的曲线，箭头标出极大与极小；图 3b 为对应傅里叶谱，主导成分位于约 1.4 rad/T，约 2.1 rad/T 处谱重较弱；图 3c 对比不同磁场下的双激子谱；图 3d 为圆偏振度随磁场的变化。该图说明，双激子的振荡周期约为激子的一半，论文将其与分数 AB 效应及双激子干涉路径的差异相联系；同时，双激子的圆偏振度在约 ±5 T 即接近饱和，且符号与激子相反，反映出层间关联态带来的谷—自旋选择性。

主要结果。在 4 K 下，扭角双层样品在约 1.94 eV 处出现多条发光峰（记为 X⁰₁–X⁰₄），单层样品中不存在；约 1.92 eV 处另有双激子（XX）特征。功率依赖测量显示 X⁰ 强度随功率近似线性增长（指数约 1），XX 呈亚二次增长（指数约 1.5），这一差异支持将两者分别归属为激子与双激子（图 1f）。

对每个磁场下的谱线做四组分拟合、提取各分量强度后，论文观察到三类现象。激子与双激子的发光强度在单调背景之上叠加了周期性振荡，对 X⁰₃ 的傅里叶分析给出约 0.7 rad/T 的主频和约 1.4 rad/T 的肩峰，X⁰₂ 在倍频位置更为明显（图 2e、2f）；按主频换算，基本干涉面积约 460 nm²，若视为等边三角形，边长约 33 nm，对应转角约 59.4°，与二次谐波结果在实验不确定度内相符。双激子的振荡则以约 1.4 rad/T 为主导，约 2.1 rad/T 处谱重较弱（图 3b），论文从干涉路径面积、振子强度差异，以及双激子作为“有效电荷 ±2e”体系所对应的分数 AB 效应等角度做了讨论。同期，双激子的圆偏振度随磁场符号反转，在约 ±5 T 时接近饱和，符号与激子相反，论文将其归因于层间关联态与谷—自旋选择定则，并明确指出这一极化行为与 AB 振荡来自不同的物理机制。

对照与理论。论文提供了多项对照：转角更接近 60° 的区域振荡频率更高；温度升至 20 K 时振幅下降；单层 MoS₂ 在相同条件下未观察到振荡；磁场转为平行于样品平面时振荡被强烈抑制；同一位置的三次独立测量与多次装样循环均可重复。理论上，研究用扩散蒙特卡罗方法求解激子哈密顿量，结果显示电子与空穴的几率密度确实沿重构三角形格点的边界分布；再将体系近似为一维三角环并数值求解，以电子—空穴重叠度表征振子强度，所得曲线与实验振荡趋势吻合（图 2c 红线）。

论文自陈的局限。受限于 ±9 T 的磁场窗口（约含两个基频周期），傅里叶频率分辨率约 0.35 rad/T，高阶模式只是“与整数倍关系相容”，尚不能作为充分分辨的谐波序列。论文将 AB 归属建立在多项独立证据相互收敛的基础上，而非单一的谐波阶梯。

Cobolt 激光器

关于 Cobolt 激光器，论文记载的激发方式为 532 nm 线偏振激光（Cobolt 08 系列），经数值孔径 0.68 的物镜聚焦于样品，光斑约 1 μm。据此可以客观说明其在实验中的作用。

作为磁光荧光实验的激发光源，论文中磁场依赖的荧光数据（图 1g、1h，图 2c、2d，图 3a 及相应补充图）均在这一激发条件下获得，图注标注为线偏振激发。532 nm 对应约 2.33 eV 的光子能量，高于样品约 1.94 eV 的激子发光能量，属于带间激发，使论文能够在同一测试点上同时观测到莫尔激子峰与双激子峰。

线偏振输出与偏振分辨探测相互配合，该工作需区分 σ⁺ 与 σ⁻ 两种圆偏振发光分量，以计算双激子的圆偏振度（图 3d）。论文记录的激发为线偏振，检测端通过四分之一波片与线偏振片选通圆偏振分量，激发光的偏振态是这一测量链条的起点。

约 1 μm 光斑所支持的局域探测，论文在讨论光学 AB 效应与输运测量的差别时指出，光学方法可借助聚焦激光束对振荡进行局域探测。样品本身存在两个转角不同的区域，需要把测量限定在特定位置（图 1c 中标有 X 的区域）；物镜数值孔径与光斑尺寸，是这一空间分辨能力得以成立的光学条件。

跨磁场区间与多轮循环的连续采集，数据覆盖 −9 T 至 +9 T 的完整扫描，并在 4 K 与 20 K 两个温度、多次装样循环下重复采集。这一流程对激发条件的稳定性提出了要求，相应光源的输出一致性有助于满足此类长时间、多轮次测量的需要。

这项工作的意义在于，它在一种由晶格重构自然形成的莫尔“腔体”中给出了相位相干激子干涉的实验证据：振荡频率与由主频换算出的有效干涉面积相互自洽，并与转角、温度、磁场方向、样品层数等一系列对照实验的结果相符；双激子则同时表现出接近饱和的谷自旋极化。

从产品应用的视角看，该工作的磁光荧光测试采用 Cobolt 08 系列 532 nm 激光器作为激发光源，用于提供带间激发，以线偏振输出进入偏振分析链路，并经物镜聚焦形成约 1 μm 的局域探测光斑；在跨磁场区间与多轮循环的测量中，其输出有助于保持激发条件的一致性。

Cobolt 面向科研与工业用户提供结构紧凑的激光光源，产品应用于光谱分析、显微成像与精密检测等场景。基础研究的推进不断拓展二维材料光学的研究视野，我们也将持续关注相关领域对光源提出的需求。

参考论文

Evidence of optical Aharonov-Bohm interference in spin-polarized moiré excitonic complexes. Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-78018-6