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魔角螺旋三层石墨烯

强关联电子 2023-09-11 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

我们提出螺旋三层石墨烯(HTG),这是一种在三层连续石墨烯层之间具有相同的旋转角 θ1.5\theta\approx 1.5^\circ 的螺旋结构,作为一个独特且实验上可实现的平台,用于实现奇异的关联拓扑物质态。虽然名义上形成超莫尔(或莫尔中的莫尔)结构,我们表明HTG在局域上弛豫为大范围的周期性单莫尔结构区域,其中 C2zC_{2z} 被破坏,从而产生携带谷陈数 C=±(1,2)C=\pm(1,-2) 的平坦拓扑能带。这些能带具有近乎理想的量子几何,并与远能带被大能隙 Egap100E_{\mathrm{gap}}\sim 100 meV 隔离,使HTG成为在 C=1C=122 能带中实现如整数和分数量子反常霍尔态等关联拓扑态的实验理想平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.03031,
  title  = {Magic-angle helical trilayer graphene},
  author = {Trithep Devakul and Patrick J. Ledwith and Li-Qiao Xia and Aviram Uri and Sergio de la Barrera and Pablo Jarillo-Herrero and Liang Fu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.03031},
  year   = {2023}
}