偏置三层石墨烯中的谷量子霍尔铁磁性

多层石墨烯晶格允许通过强垂直电场对能带结构进行额外调控。特别地，在受强横向电场作用的 ABA 堆叠三层石墨烯中出现新多重狄拉克点的理论提议已得到实验证实。这些被称为“gullies”的新狄拉克点源于强电场与三角翘曲之间的相互作用。本工作中，我们首先刻画新涌现狄拉克点的性质，并表明电场可用于调控动量空间中 gullies 之间的距离。我们证明能带结构具有多重 Lifshitz 跃迁与“猴鞍”型的高阶奇点。在刻画能带结构之后，我们考虑朗道能级谱及其波函数结构。在强电场极限下，当 gullies 在动量空间中充分分离时，它们产生三重简并的朗道能级。在本工作的第二部分，我们研究三个 gully 朗道能级之间的简并如何在相互作用存在下被解除。在哈特里-福克近似内，我们表明对称破缺态在高位移场下打破 $C_3$ 对称性的完全 gully 极化态与电场减小时 gully 对称态之间插值。这两种态之间的不连续转变由增强的 gully 间隧穿与交换驱动。最后我们概述了此类对称破缺态存在的具体实验预测。