在 moiré 异质结中实现双层 Hubbard 模型

Moiré 材料为研究三角自旋-电荷晶格上的 Fermi-Hubbard 模型的相关多体物理提供了一个独特平台。双层 Hubbard 模型对于 Mott 绝缘态物理及其与非常规超导性的关系具有特殊意义，但迄今为止它们在 moiré 系统中的实验实现仍然难以捉摸。在这里，我们展示了在反平行 MoSe$_{2}$/WS$_{2}$ 异质结中实现电子的交错双层三角晶格。该双层晶格的出现是由于 moiré 势阱中的强电子限制，以及 MoSe$_{2}$ 和 WS$_{2}$ 中导带边的近共振对齐。因此，电荷填充逐层进行，每个 moiré 单胞中的第一个和第二个电子先后占据 MoSe$_{2}$ 层和 WS$_{2}$ 层。我们通过静电模型描述了观察到的充电顺序，并提供了在垂直偏移和横向交错双层晶格上自旋关联的实验证据，在最低温度下产生了高达 $600$ 的绝对激子 Landé 因子。所实现的自旋-电荷晶格的双层特性允许对 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida 磁性进行静电可调，并确立了反平行 MoSe$_{2}$/WS$_{2}$ 异质结作为研究具有受阻挫晶格上奇异磁相的双层 Hubbard 模型物理的可行平台。