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电荷中性下受压双层石墨烯中的朗道能级相

介观与纳米尺度物理 2020-05-25 v1

摘要

磁场中的双层石墨烯承载多种由靠近中性点的八个朗道能级构建的有序相。这些能级由轨道n=0,1n=0,1、谷ξ=+,\xi=+,-和自旋σ=,\sigma=\uparrow,\downarrow表征;它们的相对能量强烈依赖于库仑相互作用、磁场和层间偏压。我们在Hartree-Fock水平上处理相互作用,包括金属栅极、层间距、pzp_z轨道的空间延展、所有Slonczewski-Weiss-McClure紧束缚参数以及压力的影响。我们得到了作为外加磁场、偏压和压力函数的基态。栅极、层间距和pzp_z轨道的延展在不同长度尺度上削弱了库仑相互作用;这些效应扭曲了相图但并未改变其拓扑。然而,当所有紧束缚参数被非微扰地包含时,先前预测的连续相变变为不连续。我们发现压力增加了非相互作用尺度相对于库仑能量的重要性,从而驱动相变在更低磁场下发生。这将两个尚未被预测或观测到的轨道极化态带入相图的实验可及区域,此外还有先前已确定的谷极化、自旋极化和部分轨道极化态。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.05595,
  title  = {Landau Level Phases in Bilayer Graphene under Pressure at Charge Neutrality},
  author = {Brett R. Green and Jorge O. Sofo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05595},
  year   = {2020}
}

备注

Main paper: 27 pages, 5 figures; supplemental material: 12 pages, 3 figures