利用原子力显微镜探测石墨烯中破缺对称性量子霍尔态的边缘通道
介观与纳米尺度物理
2021-05-24 v1 材料科学
强关联电子
摘要
量子霍尔（QH）效应作为一种拓扑非平庸量子相，拓展并聚焦于物理学中的拓扑序概念。拓扑保护的量子霍尔边缘态对QH效应至关重要，但对其测量成效有限。石墨烯中的QH边缘态扮演着更为丰富的角色，因为石墨烯以其四重简并的零能朗道能级（zLL）为特征，其中对称性在晶格尺度势之上被电子相互作用破缺，但一直未能实现空间测量。在本报告中，我们利用原子力显微镜（AFM）在整数填充因子下绘制了构成石墨烯zLL的量子霍尔破缺对称性边缘态跨越量子霍尔边缘边界的图谱。化学势的测量解析了四重简并zLL随磁场的能量，并展示了石墨烯/氮化硼体系的莫尔超晶格势与自旋/谷对称破缺效应在大磁场中的相互作用。
引用
@article{arxiv.2006.10730,
title = {Edge Channels of Broken-Symmetry Quantum Hall States in Graphene probed by Atomic Force Microscopy},
author = {Sungmin Kim and Johannes Schwenk and Daniel Walkup and Yihang Zeng and Fereshte Ghahari and Son T. Le and Marlou R. Slot and Julian Berwanger and Steven R. Blankenship and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Franz J. Giessibl and Nikolai B. Zhitenev and Cory R. Dean and Joseph A. Stroscio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10730},
year = {2021}
}