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双螺旋双层石墨烯中可调谐的自旋极化相关态
出处:材料人  录入日期:2021-02-25  点击数:2848

  将晶格中电子的能量带宽减小到远距离库仑相互作用能以下可促进相关效应。莫尔超晶格-通过将Vander Waals异质结构堆叠在一起并控制其扭转角而制成-使电子能带结构的工程化成为可能。外来量子相可以出现在工程莫尔条纹中。魔术角扭曲双层石墨烯脂肪带中相关的绝缘子态,超导性和量子异常霍尔效应的最新发现激发了其他莫尔系统中相关电子态的探索。范德华莫尔条纹超晶格的电子性质可以通过调节层间耦合或组成层的能带结构来进一步调节。

  哈佛大学Philip Kim&Xiaomeng Liu使用双双层石墨烯(TDBG)的范德华力异质结构,证明了一个脂肪电子能带,该电子能带可以在一定的扭曲角范围内通过垂直电场进行调谐。与魔角扭曲的双层石墨烯相似,TDBG在半和四分之一脂肪区显示出能隙,表明出现了相关的绝缘体状态。这些绝缘体状态的间隙随着平面内磁场的增加而增加,表明铁磁顺序。掺杂半成品绝缘子时,随着温度降低,电阻率突然下降。这种临界行为仅限于密度-电地平面中的一小部分,并且归因于从正常金属到自旋极化相关态的相变。电场可调TDBG中自旋极化相关态的发现为工程相互作用驱动的量子相提供了一条新途径。
  文献链接:
  Tunable spin-polarized correlated states in twisted double bilayer graphene.
  (Nature, 2020, DOI:10.1038/s41586-020-2458-7)

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