魔角石墨烯中的关联霍夫施塔特谱与味相图
强关联电子
2022-07-27 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在魔角扭转双层石墨烯(MATBG)中，莫尔超晶格势产生窄电子能带¹，支撑着多种多体量子相。在垂直磁场下出现了更丰富的物理，其中莫尔长度尺度与磁长度尺度之间的相互作用导致分形霍夫施塔特子带。在这个强关联霍夫施塔特平台上，多个实验已识别出有能隙的拓扑态和关联态，但对于它们在中间可压缩区之间的相变却知之甚少。在此，我们利用扫描单电子晶体管显微镜测量局域电子压缩率，同时揭示了破缺对称陈绝缘体(CIs)的新序列，并分辨出具有不同拓扑量子数和自旋/谷味占据的竞争态之间的尖锐相变。我们的测量提供了MATBG中相互作用霍夫施塔特子带能谱和热力学相图的完整实验映射。此外，我们观察到第零朗道能级(zLLs)简并度的完全解除以及能级交叉，表明存在莫尔谷劈裂。我们提出一种统一的味极化机制，以理解该系统中作为密度和外加磁场函数的拓扑、相互作用与对称破缺之间的复杂相互作用。
引用
@article{arxiv.2108.00009,
title = {Correlated Hofstadter Spectrum and Flavor Phase Diagram in Magic Angle Graphene},
author = {Jiachen Yu and Benjamin A. Foutty and Zhaoyu Han and Mark E. Barber and Yoni Schattner and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Philip Phillips and Zhi-Xun Shen and Steven A. Kivelson and Benjamin E. Feldman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.00009},
year = {2022}
}