在魔角扭折三层石墨中实现可电调的重子金属与量子临界性
介观与纳米尺度物理
2025-07-17 v1 材料科学
强关联电子
摘要
局部磁矩与它inerant 电子之间的相互作用产生了凝聚态系统中的奇异量子态。二维魔角超晶格为工程化超越常规稀土金属化合物的重子金属态提供了强大的平台。尽管在扭曲石墨魔角体系中观察到局部化载流子和它inerant 载流子，但直接证据其强耦合导致人工重子金属态的观测仍然尚未实现。本文展示了通过控制 Kondo 杂合化来实现魔角扭折三层石墨中可电调的重子金属，具体通过位移场调节局部分带电子与它inerant Dirac 电子之间的 Kondo 杂合化。我们的结果显示，从抗磁性半金属态向 paramagnetic 重子金属金属态的连续量子相变，体现在电阻随温度从对数型转为二次型、准粒子有效质量的显著增强以及临近量子临界点的费米面重构等现象。该高度可调平台为重子金属物理学提供了前所未有的控制，确立了魔角异质结构作为探索相关量子相——包括潜在的非常规超导性——的二维材料的通用平台。
引用
@article{arxiv.2507.12254,
title = {Electrically tunable heavy fermion and quantum criticality in magic-angle twisted trilayer graphene},
author = {Le Zhang and Wenqiang Zhou and Xinjie Fang and Zhen Zhan and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Yi-feng Yang and Shuigang Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.12254},
year = {2025}
}