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扭转双层锗烯中的莫尔调制带隙与范霍夫奇点

介观与纳米尺度物理 2025-06-16 v1

摘要

扭转二维拓扑绝缘体的双层结构有可能创造出独特的物质量子态。在此,我们在 Ge2Pt(101) 上成功合成了扭转角为 21.8° 的扭转双层锗烯,对应于一种公度 (7×7\sqrt{7} \times \sqrt{7}) 结构。利用扫描隧道显微镜和光谱学,我们揭示了该构型的结构和电子性质,发现了一个莫尔调制的带隙和一个明确定义的边缘态。该带隙在 AB/BA 堆垛位点打开,在 AA 堆垛位点闭合,这一现象归因于扫描隧道显微镜针尖诱导的电场。我们的研究进一步揭示了位于 -0.8 eV 和 +1.04 eV 的两个范霍夫奇点,由此得出费米速度为 (8±1)×105(8 \pm 1) \times 10^5 m/s。我们的紧束缚计算结果揭示了一种独特的量子态,其拓扑性质可通过电场进行调控,可能触发两个拓扑相变。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.14560,
  title  = {Moir\'e-modulated band gap and van Hove singularities in twisted bilayer germanene},
  author = {Pantelis Bampoulis and Carolien Castenmiller and Dennis J. Klaassen and Jelle v. Mil and Paul L. de Boeij and Motohiko Ezawa and Harold J. W. Zandvliet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14560},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 3 figures