扭转双层石墨烯中谷极化的电流开关效应
介观与纳米尺度物理
2021-03-31 v1 强关联电子
摘要
与六方氮化硼(h-BN)衬底对齐的扭转双层石墨烯(TBG)由于在具有相反陈数的谷分辨莫尔带中发生自发谷极化，可在 3/4 填充时表现出反常霍尔效应[Science 367, 900 (2020), Science 365, 605 (2019)]。据观察，一小股直流电流即可切换谷极化并反转霍尔电导的符号[Science 367, 900 (2020), Science 365, 605 (2019)]。本文中，我们讨论在转变温度附近、体耗散输运占主导时的谷极化电流开关机制。我们表明，对于具有转动对称性破缺的样品，直流电流可在两个谷之间产生电子密度差(谷密度差)。电流诱导的谷密度差进而引发谷极化中的一级相变。我们强调谷间散射起核心作用，因为它是两个谷之间交换电子的通道。我们进一步用微观模型估算了 TBG/h-BN 体系中的谷密度差，并发现该效应在魔角区有显著增强。
引用
@article{arxiv.2101.01790,
title = {Current Switching of Valley Polarization in Twisted Bilayer Graphene},
author = {Xuzhe Ying and Mengxing Ye and Leon Balents},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01790},
year = {2021}
}