用量子电容探测可调双层石墨烯复杂相图的能量学
介观与纳米尺度物理
2019-03-27 v1
摘要
双层石墨烯为探索量子霍尔效应中的丰富物理提供了独特平台。自旋、谷与轨道简并的不寻常组合在电场和磁场下导致有趣的对称性破缺态。诸如电阻测量之类的传统输运测量已被用来探测双层石墨烯中的不同有序态。然而，直接绘制这些态的能量学的工作尚不多见。在此，我们在六方氮化硼封装的双栅极双层石墨烯器件中进行了电场与磁场下的磁电容测量。在零磁场下，利用量子电容技术我们测量了电荷中性点附近能隙随垂直电场的变化，所得能隙值与理论吻合良好。在垂直磁场存在时，我们在磁电容测量中观察到朗道能级随电场的交叉。最低朗道能级随电场与磁场的能隙闭合与重开显示了从一种有序态到另一种有序态的跃迁。此外我们观察到在较高电场( V/nm)下能带边缘附近朗道能级的坍缩，这与理论预言一致。我们实验中双层石墨烯朗道能级随电场与磁场的完整能量学为揭示体系基态的性质铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1810.10915,
title = {Energetics of complex phase diagram in a tunable bilayer graphene probed by quantum capacitance},
author = {Manabendra Kuiri and Anindya Das},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.10915},
year = {2019}
}