用于诊断魔角扭曲双层石墨烯超晶格微带的红外光谱学
介观与纳米尺度物理
2024-04-09 v1
摘要
由于其独特的平坦电子能带，扭曲双层石墨烯（TBG）代表了一个高度可调的强关联电子系统。然而，由于复杂的晶格重构效应以及缺乏在宽能量范围内的光谱测量，仅理解单粒子能带结构一直具有挑战性。在这里，我们使用红外光谱学探测了魔角附近 TBG 的能带结构。我们的测量揭示了源自带间跃迁的光谱特征，其能量由扭曲角唯一确定。通过结合量子输运，我们将跨越多个超晶格微带的宽能量范围（10 至 700 meV）内的光谱特征联系起来，并追踪它们随扭曲角的演化。我们将我们的数据与通过连续介质模型获得的能带结构计算进行了比较，发现只有在考虑层间/层内隧穿参数随扭曲角变化时才能获得良好的一致性。我们的分析表明，由于晶格弛豫，魔角也会发生偏移，并且在 0.9{\deg} 到 1.1{\deg} 的宽角度范围内定义得更好。我们的工作提供了对 TBG 能带结构的光谱学洞察，并为在纳米加工前筛选异质结构提供了魔角的光学指纹。
引用
@article{arxiv.2404.05716,
title = {Infrared Spectroscopy for Diagnosing Superlattice Minibands in Magic-angle Twisted Bilayer Graphene},
author = {Geng Li and Roshan Krishna Kumar and Petr Stepanov and Pierre A. Pantaleón and Zhen Zhan and Hitesh Agarwal and Adrien Bercher and Julien Barrier and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Alexey B. Kuzmenko and Francisco Guinea and Iacopo Torre and Frank H. L. Koppens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.05716},
year = {2024}
}