范德华异质结构中的大质量狄拉克费米子与霍夫施塔特蝴蝶
介观与纳米尺度物理
2013-05-22 v1
摘要
范德华异质结构构成了一类由原子级薄平面晶体堆叠而成的新型人工材料。在此，我们展示了对由单层石墨烯薄片与旋转对齐的六方氮化硼衬底耦合而成的范德华异质结构的能带结构工程。空间变化的层间原子注册既导致了碳子晶格对称性的局部破缺，又在石墨烯中产生了长程莫尔超晶格势。这种短波与长波效应之间的相互作用导致了一种由孤立的超晶格子能带描述的能带结构，以及在电荷中性点处意外大的带隙，这两者均可通过改变层间对齐方式进行调控。磁电容测量揭示了先前未观察到的分数量子霍尔态，反映了由子晶格对称性破缺导致的大质量狄拉克色散关系。在超高磁场下，由于对称性破缺朗道能级中霍夫施塔特蝴蝶的出现，在非整数填充因子处观察到了整数量子化电导平台。
引用
@article{arxiv.1303.6942,
title = {Massive Dirac fermions and Hofstadter butterfly in a van der Waals heterostructure},
author = {B. Hunt and J. D. Sanchez-Yamagishi and A. F. Young and K. Watanabe and T. Taniguchi and P. Moon and M. Koshino and P. Jarillo-Herrero and R. C. Ashoori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.6942},
year = {2013}
}
备注
6+11 pages, 4 figures main text, 15 figures supplementary text