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石墨烯邻近量子自旋液体异质结构中的反常量子振荡

强关联电子 2021-03-24 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

准二维 Mott 绝缘体 α\alpha-RuCl3_3 邻近备受追寻的 Kitaev 量子自旋液体(QSL)。在石墨烯上的 α\alpha-RuCl3_3 层中,主导的 Kitaev 交换因应变而进一步增强。近期,此类 α\alpha-RuCl3_3/石墨烯异质结构的量子振荡(QO)测量显示出超出标准 Lifshitz-Kosevich(LK)描述的反常温度依赖性。在此,我们发展了有效 Kitaev-Kondo 晶格模型中的反常 QO 理论,其中石墨烯层的巡游电子通过自旋相互作用与关联磁层耦合。低温下出现重费米液体,使得 Kitaev QSL 的中性 Majorana 费米子激发通过与石墨烯 Dirac 能带杂化而获得电荷。利用第一性原理计算确定我们低能模型的参数,我们提供了具有与我们的测量一致的非 LK 温度依赖性的反常 QO 的微观理论。我们展示了分数化自旋激发的残余如何能在 QO 实验中产生特征信号。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.01649,
  title  = {Anomalous Quantum Oscillations in a Heterostructure of Graphene on a Proximate Quantum Spin Liquid},
  author = {V. Leeb and K. Polyudov and S. Mashhadi and S. Biswas and Roser Valenti and M. Burghard and J. Knolle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.01649},
  year   = {2021}
}

备注

4.5 pages, 3 figures, supplementary material included