慢 Dirac 费米子在蜂窝莫尔超晶格中的相关绝缘态
介观与纳米尺度物理
2025-04-28 v1 强关联电子
摘要
强库仑相互作用被预测会在石墨的 Dirac 点处打开许多体电势隙，使半金属转化为 Mott 绝缘体。然而，在原始石墨中，这一相关绝缘相始终无法实现，因为较大的费米速度支配了相互作用效应。为克服这一限制，我们在扭曲 MoSe 同层堆叠中实现了一个蜂窝莫尔超晶格，费米速度降低了近两位数。这种慢莫尔带是从扩展 Brillouin 区的 谷的最高价带折叠而来，旋-orbit 耦合可忽略不计，因此可以模拟在 SU(2) 对称性下具有强相关性的无质量 Dirac 费米子。通过关联 Rydberg 激子探测与莫尔 trion 的不同空间特征，我们检测到在 110 K 以下仍然存在的 Dirac 点 Mott 隧穿。我们进一步识别出在 处的相关绝缘态表现出弱铁磁耦合，以及在多个分数填充处的相应状态。我们的结果凸显了在扭曲二维材料中研究广泛量子许多体现象的潜力。
引用
@article{arxiv.2504.17970,
title = {Correlated insulating states in slow Dirac fermions on a honeycomb moir{\'e} superlattice},
author = {Dongyang Yang and Jing Liang and Haodong Hu and Nitin Kaushal and Chih-En Hsu and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Jerry. I Dadap and Zhenglu Li and Marcel Franz and Ziliang Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.17970},
year = {2025}
}