hBN 对准取向控制 rhombohedral 石墨烯的莫尔效应强度
介观与纳米尺度物理
2025-07-29 v1 强关联电子
摘要
rhombohedral 多层石墨烯拥有丰富的相关性破坏对称相位图谱，这些相位由其平坦带边缘的强相互作用所驱动。与六方氮化硼（hBN）对齐可创建莫尔纹图案，导致最近观察到的奇异基态，如整数和分数量子异常霍尔效应。本文表明，莫尔效应及其导致的相关相位图谱严重受到一个被低估的结构选择的影响：hBN 对准取向。这种二元参数区分了在 hBN 和 rhombohedral 石墨烯晶格几乎为 0° 或 180° 时的对齐取向，只有当两种材料都破坏反演对称性时才会出现这种区别。尽管两种取向产生相同的莫尔波长，但我们发现其不同的局部堆叠配置导致莫尔势强度显著不同。通过低温传输和扫描 SQUID-on-tip 磁力计，我们比较了仅在对准取向上几乎相同的数据，观察到对称性破坏状态的序列呈现出明显的差异。理论分析揭示了一种基于晶格松弛和 rhombohedral 石墨烯原子尺度电子结构的简单机制，得到了详细建模的支持。这一发现确立了 hBN 对准取向作为莫尔工程石墨烯系统的关键控制参数，并为解释既往及未来实验提供了框架。
引用
@article{arxiv.2507.20647,
title = {hBN alignment orientation controls moir\'e strength in rhombohedral graphene},
author = {Matan Uzan and Weifeng Zhi and Matan Bocarsly and Junkai Dong and Surajit Dutta and Nadav Auerbach and Niladri Sekhar Kander and Mikhail Labendik and Yuri Myasoedov and Martin E. Huber and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Daniel E. Parker and Eli Zeldov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.20647},
year = {2025}
}