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压力下扭曲三层石墨烯中的魔角与等离激元模式调控

介观与纳米尺度物理 2021-11-17 v1 材料科学 超导电性

摘要

近期实验与理论研究表明,扭曲三层石墨烯(tTLG)是研究关联绝缘态、铁磁性和超导性质的高度可调平台。在此,我们探索通过垂直压力调控 tTLG 电子关联的可能性。采用全紧束缚模型精确描述依赖于压力的层间相互作用。我们的结果表明,压力可将相对较大的扭转角(例如 1.891.89^{\circ})tTLG 推入平带区间。接着,我们得到压力诱导魔角值与临界压力之间的关系。这些临界压力值约为扭曲双层石墨烯所需值的一半。然后,进一步研究了具有零压魔角和压力诱导魔角的平带 tTLG 中的等离激元性质。在这两类平带样品中检测到两种等离激元模式。通过比较,一种为高能量无阻尼等离激元模式,表现相似;另一种为低能量等离激元模式(平带等离激元),表现出明显差异。平带等离激元由平带的带间和带内跃迁共同贡献,其发散源于零压与压力诱导魔角 tTLG 中平带形状的差异。这可为在单一样品中调控强与弱电子相互作用区间、并克服关联物理研究中精确控制扭转角的技术要求提供有效途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.02450,
  title  = {Magic angle and plasmon mode engineering in twisted trilayer graphene with pressure},
  author = {Zewen Wu and Xueheng Kuang and Zhen Zhan and Shengjun Yuan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.02450},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages,5 figures