扭转单层-双层石墨烯中电可调的关联态与拓扑态
介观与纳米尺度物理
2020-10-19 v1 材料科学
强关联电子
摘要
具有平电子带的扭转范德瓦耳斯异质结构最近已成为实现具有极高控制度和可调性的关联态与拓扑态的平台。在基于石墨烯的莫尔异质结构中，关联相图和能带拓扑强烈依赖于石墨烯层数、其相对堆垛排列，以及封装晶体外部环境的细节。在此，我们报道扭转单层-双层石墨烯（tMBG）体系承载多种关联金属态和绝缘态，以及拓扑磁态。由于其低对称性，当施加的垂直电场由双层指向单层石墨烯时，tMBG 的相图近似于扭转双层石墨烯；当电场反向时，则近似于扭转双双层石墨烯。在前一种情况下，我们观察到关联态在临界垂直磁场以上经历轨道驱动的绝缘转变。在后一种情况下，我们观察到在导带四分之一填充处出现电可调的铁磁性，并伴随很大的反常霍尔效应。独特的是，磁化方向可以在零磁场下仅通过静电掺杂切换。我们的结果确立了 tMBG 作为研究大量可调关联态与拓扑态的高度可调平台。
引用
@article{arxiv.2004.11340,
title = {Electrically tunable correlated and topological states in twisted monolayer-bilayer graphene},
author = {Shaowen Chen and Minhao He and Ya-Hui Zhang and Valerie Hsieh and Zaiyao Fei and K. Watanabe and T. Taniguchi and David H. Cobden and Xiaodong Xu and Cory R. Dean and Matthew Yankowitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.11340},
year = {2020}
}
备注
21 Pages, 20 Figures