双层石墨烯中的谷间量子干涉与贝里相位测量
材料科学
2020-05-05 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
Bernal堆垛双层石墨烯中的手性准粒子具有值为2π的谷对比贝里相位。这种与沿闭合费米面的赝自旋绕缠相关的非平凡拓扑结构,是多种新颖电子特性(如反克莱因隧穿、非常规量子霍尔效应和谷霍尔效应)的根源。本文表明,由原子缺陷/杂质诱导的谷间散射所引起的量子干涉,为进一步揭示双层石墨烯的拓扑本质提供了见解。具有相反手性的不同谷之间的散射手性准粒子经历赝自旋的旋转,导致出现带波前位错的Friedel振荡。位错的数量反映了关于赝自旋织构的信息,因此可用于测量贝里相位。如实验与理论所共同证明,依赖于不同子格上的原子缺陷/杂质,Friedel振荡可表现出N = 4、2或0个额外波前,表征了双层石墨烯的2π贝里相位。我们的结果不仅提供了对双层石墨烯中谷间量子干涉的综合性研究,也增进了对赝自旋物理的理解。
引用
@article{arxiv.2005.00958,
title = {Intervalley quantum interference and measurement of Berry phase in bilayer graphene},
author = {Yu Zhang and Ying Su and Lin He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.00958},
year = {2020}
}