在大扭转角下设计无特定度的扭转双层材料中的超平带
计算物理
2022-03-01 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维 (2D) 材料的相互扭转双层可承载低能平带，为研究许多与强电子关联相关的有趣物理提供了机会。在现有体系中，超平带仅在小于几度的极小扭转角下出现，这给实验研究和实际应用带来了挑战。在此，我们提出一种新的设计原理，以在增大的扭转角下实现低能超平带。关键条件是拥有一种由堆垛控制的带边能量差很大的二维半导体材料。我们表明，层间相互作用在扭转下导致类缺陷态，其在半导体带隙中形成平带，其色散被莫尔超晶格中的大能量势垒强烈抑制，即便在大的扭转角下也是如此。我们在双层 alpha-In2Se3 和双层 InSe 中明确演示了我们的想法。对于双层 alpha-In2Se3，我们表明 -13.2 度的扭转角足以实现与魔角 -1.1 度处的扭转双层石墨烯相当的带平坦度。此外，此处超平带的出现不像双层石墨烯那样对扭转角敏感，并且可通过外部栅极场进一步调控。我们的发现提供了除减小扭转角外实现超平带的新途径，并为在大量二维材料中调控此类平带铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2202.13791,
title = {Designing Ultra-Flat Bands in Twisted Bilayer Materials at Large Twist Angles without specific degree},
author = {Shengdan Tao and Xuanlin Zhang and Jiaojiao Zhu and Pimo He and Shengyuan A. Yang and Yunhao Lu and Su-Huai Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.13791},
year = {2022}
}