螺旋三层石墨中的可电控价带-导带翻转
介观与纳米尺度物理
2026-03-24 v1 强关联电子
摘要
在莫尔石墨体系中，电子相互作用会提升自旋和谱系退极性，导致对称性破缺的基态。在螺旋三层石墨（HTG）中，我们发现一种独特的相互作用驱动机制，其作用是循环反转价带和导带的角色。通过扫描纳米-SQUID 磁力计，我们检测到一系列尖锐的磁学特征，符合钟摆式转变模式，即占据和未占据的价带和导带随掺杂反复互换，伴随一种新型磁学滞后。这些转变完全发生在金属态内，对输运测量仅留下微弱的痕迹。自洽的 Hartree-Fock 计算表明，相互作用重新组织所有八个低能平坡带，导致轨道磁化发生剧变。我们的结果将 HTG 确立为第一个电子相互作用提供掺杂可控访问自旋、谱系和亚格子三个内部自由度的体系，引入了一类新的相关相变。
引用
@article{arxiv.2603.21973,
title = {Electrically controllable valence-conduction band reversals in helical trilayer graphene},
author = {Matan Bocarsly and Indranil Roy and Weifeng Zhi and Li-Qiao Xia and Aviram Uri and Yves H. Kwan and Aaron Sharpe and Matan Uzan and Yuri Myasoedov and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Trithep Devakul and Pablo Jarillo-Herrero and Eli Zeldov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.21973},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 4 figures