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在三层石墨烯/h-BN 摩尔超晶格中桥接哈伯德模型物理与量子霍尔物理

强关联电子 2019-06-05 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

由 ABC 堆叠三层石墨烯与六方氮化硼衬底对齐形成的摩尔超晶格(TG/h-BN)提供了一个有趣的系统,其中带宽与拓扑均可由外加垂直电场 DD 调控。因此 TG/h-BN 系统可在同一样品中模拟哈伯德模型物理与近平陈带物理。我们通过显式 Wannier 轨道构造与库仑相互作用映射,分别对控制能带拓扑的 DD 的正负两种情况推导晶格模型。当能带拓扑平庸时,我们讨论每格点整数个空穴(标记为 νT\nu_T)处莫特绝缘体的可能候选态。这些包括破缺对称态与量子自旋液体绝缘体,后者在莫特相变附近可能尤为有利。我们提出可行实验,以仔细研究 νT=1\nu_T=1νT=2\nu_T=2 处带宽调控与掺杂调控的莫特金属-绝缘体相变。我们讨论实验探测带宽(或掺杂)控制的费米液体金属与量子自旋液体绝缘体之间连续莫特相变的有趣可能性。最后我们还表明,该系统对小的面外磁场具有大的谷塞曼耦合,可用于调控谷自由度。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.05110,
  title  = {Bridging Hubbard Model Physics and Quantum Hall Physics in Trilayer Graphene/h-BN moir\'e superlattice},
  author = {Ya-Hui Zhang and T. Senthil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.05110},
  year   = {2019}
}

备注

20 pages, 13 figures