石墨烯是碳原子组成的蜂巢状晶体，本质上就是铅笔中黑色的片状石墨，但是厚度只有单个原子，是一种二维材料。单层的石墨烯在超低温下具有超导电性。如果将两层石墨烯扭转成一定角度，会发生什么呢？2018年三四月份，MIT科学家Pablo Jarillo-Herrero带领的团队发现，如果将双层石墨烯扭转成特定角度——被称为“魔角”石墨烯——材料表现为莫特绝缘体。
然后向这种绝缘体施加微弱的电场，也就是掺杂电子，双层石墨烯就会表现出非常规超导性，类似于高温超导铜氧化物。
在扭转双层石墨烯中的旋转效应：当双层石墨烯被扭曲时，上层薄片被旋转使得无法与下层薄片对齐，从而让元胞得到扩展。对于小角度的旋转，就会出现所谓的“摩尔纹”，其中局部堆叠的排列呈周期性变化。传统的能带理论假定，电子是在晶体的周期性势场中运动，电子间不存在相互作用。
按照能带理论，莫特绝缘体理应表现为金属态，但是电子间强烈的库伦作用形成能隙，阻止了电子的自由移动，使其表现为绝缘态。然而伊利诺伊大学香槟分校的研究人员发现，这种绝缘行为并不是因为材料是莫特绝缘体。研究莫特绝缘体的专家Philip Phillips表示，他的团队在仔细研究过MIT团队的实验数据后发现，“魔角”石墨烯的绝缘行为并不是莫特绝缘，而是更为深刻的维格纳晶体。
这项研究的主要作者Bikash Padhi解释说：将一层石墨烯扭转一定角度放在另一层石墨烯上，两层蜂巢结构彼此抵消而出现摩尔纹。MIT团队通过向双层石墨烯中注入电子，得到了新的物相，这可以通过研究摩尔纹上额外掺杂的电子来理解。通过增加电子密度，MIT团队观察到，如果一个摩尔元胞中包含2到3个电子时，材料表现为绝缘态。他们认为这是莫特绝缘体的例子。
Phillips解释说：我们怀疑扭转双层石墨烯并没有形成莫特绝缘体的主要有两个原因：首先，传统的莫特绝缘体具有两个特征能量标度，但是观察到的金属-绝缘体转变只有一个标度。其次，根据MIT团队的报告，当一个摩尔元胞中包含一个电子时，材料并不表现出绝缘态，而对于莫特绝缘体，通常情况恰好相反。这些现象与莫特性质有着根本的不一致性。那么，什么又是维格纳晶体呢？
1934年，尤金·维格纳第一次预言了一种电子的晶体相。在二维或三维空间中均匀、惰性、中性的背景上移动的电子气，如果其电子密度小于一个临界值，电子间的库伦势能将大于动能，因而电子的空间排布变得重要。为了使势能尽可能小，三维空间的电子会形成体心立方结构，二维空间的电子会形成三角晶格，一维的电子则会形成均匀分隔的晶格。维格纳晶体很难通过实验实现，因为量子涨落的强度会超过库伦排斥作用，并迅速导致无序。
我们可以用一个类比来解释维格纳晶体：想象一群人，每一个人都在一个大圆球里面，他们在一个封闭的房间里四处跑动。如果圆球比较小，他们可以自由移动；但是随着圆球逐渐变大，他们彼此之间的碰撞会更频繁，以至于最终到了某个临界点，所有人都卡在自己的位置上寸步难行，因为任何人的一点点移动都会被旁边的人立刻阻止。晶体基本上就是这个样子。这些人相当于电子，圆球的大小相当于他们之间的库伦排斥力的强度。