二层单层石墨烯中可持续可调异常数赫鲁晶体
介观与纳米尺度物理
2025-02-26 v1 材料科学
强关联电子
摘要
电子相互作用与非平凡拓扑结构的相互作用可引发丰富的奇异量子态。其中一个显著例子是由强电子-电子相互作用驱动的韦伯晶体形成。当这些电子晶体在携带大Berry曲率的本征带中出现时,它们可表现出非平凡的拓扑性质,呈现为在连续平移对称性和时间反演对称性均被自发破坏的异常赫鲁晶体。本文报告了在二层单层石墨烯莫尔超格子中观察到的可调节异常赫鲁晶体。在填充因子接近每个莫尔单元格子一个电子时(v=1),我们识别出一系列伪齐奈赫鲁绝缘体,其Chern数为C=1。此外,我们观察到在v=1至v=2的整个填充范围内,均发生自发时间反演对称性破缺,表现为异常赫鲁效应伴随显著磁滞回路。值得注意的是,在v=1.5至v=2的广泛填充范围内,观察到C=3的高Chern数的异常赫鲁晶体。这些异常赫鲁晶体与莫尔超格子不齐奈,符合Streda公式,其位置通过位移场可持续调制。令人惊讶的是,这些部分填充的Chern绝缘体的Chern数不同于其本征带。我们的发现表明,二层单层石墨烯莫尔超格子中电子晶体态的丰富多样性,为理解强相关拓扑相提供了宝贵洞察。
引用
@article{arxiv.2502.18031,
title = {Continuously tunable anomalous Hall crystals in rhombohedral heptalayer graphene},
author = {Hanxiao Xiang and Jing Ding and Jiannan Hua and Naitian Liu and Wenqiang Zhou and Qianmei Chen and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Na Xin and Wei Zhu and Shuigang Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.18031},
year = {2025}
}
备注
4 figures