成像德哈斯-范阿尔芬量子振荡与毫特斯拉赝磁场

原子级薄量子材料的一个独特属性是其电子能带结构可通过静电掺杂、电场、应变、电子相互作用以及原子层位移或扭转等外部可控参数进行原位调控。这种对电子能带前所未有的控制导致了大量奇异涌现现象的发现和。尽管其关键作用，目前尚无通用方法用于在先进二维材料器件中绘制局域能带结构，其中活性层通常嵌入于各种绝缘层和金属栅极中。利用扫描超导量子干涉器件，我们在模型系统——具有双栅极的伯纳尔堆叠三层石墨烯中成像德哈斯-范阿尔芬量子振荡，该系统展现出多个高度可调的能带。通过解析低磁场下跨越逾100个朗道能级的热力学量子振荡，我们以无与伦比的精度和150 nm空间分辨率重建了能带结构及其随位移场的可控演化。此外，通过发展朗道能级干涉测量术，我们揭示了剪切应变诱导的赝磁场并绘制其空间依赖。与人工诱导的大应变导致数百特斯拉的赝磁场不同，我们探测到自然发生的低至1 mT的赝磁场，对应于仅1毫度的石墨烯扭转（每 {\mu}m距离），比高质量扭转双层石墨烯器件中典型角度无序低两个数量级。这种在纳米尺度解析局域能带结构与应变的能力，为在实际范德瓦耳斯器件中表征和利用可调能带工程打开了大门。