扭转三层石墨烯中强关联相的狄拉克锥谱学
介观与纳米尺度物理
2023-03-22 v1 强关联电子
超导电性
摘要
镜像对称的魔角扭转三层石墨烯（MATTG）在零能附近具有平坦电子带，且最近被证明展现出具有灵活电调谐性的丰富关联量子相。然而，研究这些相十分困难，因为它们被交织的狄拉克能带所掩盖。本工作中，我们展示了一种新颖的谱学技术，通过驱动狄拉克锥朗道能级与平坦能带中能隙之间的能带交叉，来量化 MATTG 中关联态的能隙与陈数。我们揭示了在摩尔单元整数填充 和 3 处具有陈数 的硬关联能隙，并揭示了源于分数填充 和 11/3 处范霍夫奇点的新型电荷密度波态。此外，我们证明了在电荷中性及摩尔单元半填充 处存在位移场驱动的一级相变，这与理论强耦合分析一致，意味着 对称性的破缺。总体而言，这些性质确立了 MATTG 多样且电可调谐的相图，并为在多带摩尔系统中研究电子量子相与强关联提供了途径。
引用
@article{arxiv.2204.07244,
title = {Dirac cone spectroscopy of strongly correlated phases in twisted trilayer graphene},
author = {Cheng Shen and Patrick J. Ledwith and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Eslam Khalaf and Ashvin Vishwanath and Dmitri K. Efetov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.07244},
year = {2023}
}