掏空掺杂的晶体:作物基石金属威克森晶体
强关联电子
2026-04-02 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
距离威克森首次提出提出百年之际,电子晶体正处于实验和理论研究的热点领域。然而,大多数提议的晶体相位都是共匝的,因而即使在轻微的锁定作用下也会表现为绝缘体。本文我们讨论当共匝威克森晶体自发掏杂并发展出可移动载流子时,如何形成非共匝且因此呈金属性质的威克森晶体(MWC)。我们发展了一套评估共匝晶体不稳定性的通用准则,涉及共匝处电子能隙与“堆积偏置”之间的竞争——后者的符号决定电子或空穴掺杂的偏好。随后我们将这些见解应用于作物基石多层石墨烯,计算得到的共匝晶体显示出向自掺杂的不稳定性。随后我们通过在非共匝晶体谱图上进行自洽哈特里-福克计算,绘制出相图,其中广泛的金属威克森晶体相位直接位于绝缘体威克森晶体相位相邻。最近在作物基石石墨烯中观察到的 reversed 霍尔导电率岛自然由我们的理论解释。
引用
@article{arxiv.2604.00114,
title = {Crystals Caught Doping: Metallic Wigner Crystals in Rhombohedral Graphene},
author = {Junkai Dong and Tomohiro Soejima and Daniel E. Parker and Ashvin Vishwanath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.00114},
year = {2026}
}
备注
6+9 pages, 5+5 figures, 1 table