비틀린 그래핀 단일층 및 이중층 시스템으로부터 형성된 초격자(superlattices)는 모트 절연체(Mott insulators)와 비정형 초전도체(unconventional superconductors)와 같은, 필요에 따라 구현 가능한 다체 상태를 유도한다. 이러한 현상은 편평 밴드(flat bands)와 강한 쿨롬 상호작용의 조합에 기인한다고 설명된다. 그러나 전기장을 적용하여 전자 충전(electron filling)을 조절하면 저에너지 밴드 구조가 크게 변하므로, 이에 대한 포괄적인 이해는 아직 부족하다. 여기서 우리는 미세집속(microfocused) 각도분해 광전자분광법(angle-resolved photoemission spectroscopy)을 사용하여 현장(in situ) 게이트 장치를 조사함으로써, 비틀린 이중층 그래핀(TBG)과 비틀린 이중 이중층 그래핀(TDBG)의 충전 의존적 저에너지 밴드에 직접 접근한다. 두 시스템에 대한 우리의 관찰은 극명한 대조를 보인다. 즉, TBG의 도핑(doping) 의존 분산(dispersion)은 충전 의존적 강체 밴드 이동(rigid band shift)과 다체 관련 대역폭(bandwidth) 변화의 단순한 모델로 설명될 수 있다. 반면 TDBG에서는 게이트 유도 변위 전기장(displacement field)에 따라 달라지는, 단조적이지 않은 대역폭 변화와 조절 가능한 갭(gap) 개방이 결합된 저에너지 밴드의 복잡한 거동을 확인한다. 본 연구는 비틀린 그래핀 초격자에서 저에너지 전자 상태의 전기장 조절 가능성의 범위를 정립하며, 그로부터 나타나는 현상들을 뒷받침하는 이론적 이해의 기반이 될 수 있다.

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