莫尔菱形石墨烯中准粒子充电揭示的竞争陈态
介观与纳米尺度物理
2026-07-09 v1 强关联电子
摘要
莫尔材料为探索分数量陈绝缘体（FCIs）的物理提供了一个通用的平台。最近在莫尔菱形石墨烯（mRG）中观察到的、在降低电子温度时从 FCI 演变到扩展量子反常霍尔背景的现象，提出了一个基本问题：这是由 FCI 边缘态未能平衡引起的，还是由体相从 FCI 到广义反常霍尔晶体的真实相变引起的？在这里，我们通过探测介观 mRG 反点器件中的准粒子充电以及体电阻测量来解决这个问题，这两种方法都对体相敏感且不受边缘态复杂性的影响。在低温下，隧穿到 mRG 反点揭示了在填充因子 {\nu}=1 和 2/3 的两种陈态下携带一个电子电荷的准粒子。在 {\nu}=2/3 附近的体电阻温度依赖性测量进一步表明，在低于约 150mK 的温度下，发生了从 FCI 到广义反常霍尔晶体的热力学相变。结果明确排除了边缘态平衡情景，并支持相变情景。我们的工作确立了介观探针作为揭示莫尔材料中竞争基态的有力方法，并为探测 FCI 中的分式激发提供了基础。
引用
@article{arxiv.2607.08710,
title = {Competing Chern states revealed by quasiparticle charging in moiré rhombohedral graphene},
author = {Hongyuan Li and Zuhan Geng and Junseok Seo and Chenxi Xu and Yifan Jiang and Shenyong Ye and Zhenqi Hua and Jiabin Xie and Lujin Min and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Kenji Yasuda and Xiaomeng Liu and Long Ju and Jie Shan and Kin Fai Mak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.08710},
year = {2026}
}