莫尔石墨烯中德哈斯-范阿尔芬谱学与磁击穿轨道的分数化量子化
介观与纳米尺度物理
2024-01-23 v1 材料科学
量子气体
摘要
源于电子回旋轨道量子化的量子振荡为新颖材料中的电子能带与相互作用提供了超灵敏诊断。我们报道了莫尔石墨烯中由德哈斯-范阿尔芬效应引起的热力学磁化振荡的首次实空间纳米尺度成像。通过 SQUID-on-tip 在相对于 hBN 晶轴对齐的伯纳尔双层石墨烯中扫描，揭示了异常大的磁化振荡，其振幅在弱磁场下可达 500 μ_B/电子，频率出乎意料地低，并对超晶格填充分数高度敏感。这些振荡使我们能以极高细节重构复杂能带结构，揭示出具有多个重叠费米面的窄莫尔能带，其间由异常小的动量能隙分隔。我们识别出违背教科书式 Onsager 费米面求和规则的不同振荡集合，标志着由相干磁击穿诱导的奇异宽带粒子-空穴叠加态的形成。
引用
@article{arxiv.2310.20338,
title = {de Haas-van Alphen spectroscopy and fractional quantization of magnetic-breakdown orbits in moir\'e graphene},
author = {Matan Bocarsly and Matan Uzan and Indranil Roy and Sameer Grover and Jiewen Xiao and Zhiyu Dong and Mikhail Labendik and Aviram Uri and Martin E. Huber and Yuri Myasoedov and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Binghai Yan and Leonid S. Levitov and Eli Zeldov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.20338},
year = {2024}
}
备注
30 pages, 5 main text figures, 6 supplementary figures