外延单层石墨烯中的狄拉克费米子克隆、莫尔平带与魔晶格常数
介观与纳米尺度物理
2022-06-23 v1 强关联电子
摘要
调控石墨烯中狄拉克态之间的相互作用引起了极大的兴趣，因为它可以改变这种二维材料的电子能谱、增强电子关联，并产生诸如超导体、莫特绝缘体、维格纳晶体和量子反常霍尔绝缘体等新颖的凝聚态相。以往的工作主要集中于来自不同石墨烯层的耦合狄拉克态的平带色散。在本工作中，我们提出了一种在衬底周期调制下的单层石墨烯中实现平带物理的新途径。我们以石墨烯/SiC异质结构为范例，并通过实验证明衬底调制导致狄拉克费米子克隆，进而使单层石墨烯的两个狄拉克锥在动量空间中相互靠近。我们的理论建模抓住了狄拉克态的克隆机制，并指出当调制周期几乎与石墨烯的超胞 commensurate（共度）时，平带可在衬底的某些魔晶格常数处出现。结果表明，外延单层石墨烯是探索由狄拉克电子间相互作用产生的奇异多体量子相的一个有前景的平台。
引用
@article{arxiv.2103.10401,
title = {Dirac Fermion Cloning, Moir$\bf{\'e}$ Flat Bands and Magic Lattice Constants in Epitaxial Monolayer Graphene},
author = {Qiangsheng Lu and Ching-Kai Chiu and Congcong Le and Jacob Cook and Xiaoqian Zhang and Xiaoqing He and Mohammad Zarenia and Mitchel Vaninger and Paul F. Miceli and Chang Liu and Tai-Chang Chiang and Giovanni Vignale and Guang Bian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10401},
year = {2022}
}