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Dirac 点光谱学:基于量子扭转显微镜的平面带系统

介观与纳米尺度物理 2024-10-14 v1

摘要

受最近量子扭转显微镜发展的启发,我们构建了单层石墨烯层位于挠刀笔尖上,与扭转石墨烯基样品之间形成平面隧道的弹性动量分辨隧穿理论。我们阐明了隧道电流随偏压电压和扭转角度变化的特征,这些特征反映了样品的能带结构,使笔尖能够探测样品中动量与能量分辨的单粒子激发态。虽然最强的特征来自笔尖的费米边,但我们认为与笔尖 Dirac 点相关的特征为映射样品能带结构提供了更直接且更精确的方式。我们特别计算了接近共形角度旋转的魔术角双层石墨烯 (MATBG) 的低温隧道谱,突显了 Dirac 点光谱学测量平坡带沿特定互易空间特定线的单粒子谱函数的潜力。此外,我们的隧道矩阵元分析表明,可从微分隧道电导中提取 MATBG 内、间亚格子隧道参数 w0/w1w_0/w_1 的比值的一种方法。最后,我们讨论了以受应变 MATBG 为例,在隧道谱中 C3zC_{3z} 镜像破缺的特征。我们的工作为使用量子扭转显微镜对平面带系统进行 Dirac 点光谱学奠定了通用理论框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.08383,
  title  = {Dirac-point spectroscopy of flat-band systems with the quantum twisting microscope},
  author = {Nemin Wei and Felix von Oppen and Leonid I. Glazman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.08383},
  year   = {2024}
}

备注

26 pages, 12 figures