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多层石墨烯的动量空间 AC Josephson 效应与区间关联性

介观与纳米尺度物理 2025-04-09 v2 材料科学 超导电性

摘要

由量子多体波函数相干性和干涉驱动的电子传输是一种具有潜在技术意义的迷人现象。例如,超导体通过宏观相位扭转实现无耗传输。类似地,在电荷密度波中,一旦相度自由度——代表电子相对于晶格位置的集体位置——脱离钉扎,就会产生特征性宽带噪声和独特的 AC-DC 干涉图样。在本工作中,我们指出区间相干 (IVC) 状态——也称为键序或 Kekulé 扭曲态——在 rhombohedral 多层石墨烯中常见的相干动力学。在静电磁场下,IVC 状态会产生振荡的区间电流,进而导致振荡的轨道磁化,从而诱导出可检测的 AC Hall 效应。这种机制类似于超导体中观察到的 AC Josephson 效应,但现在发生在动量空间。在这种类比中,静电磁场充当 DC 电压,而振荡的区间电流则扮演 AC Josephson 电流的角色。我们对 rhombohedral 三层石墨烯中所有相位数自由能参数进行了详细的微scopic 计算,预测在 0.1 Tesla 时轨道磁化振荡频率约为 12 GHz。我们对其他二维材料如扭曲双层过渡金属硫化物中的这种相干动力学进行了评论。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.22003,
  title  = {Momentum-Space AC Josephson Effect and Intervalley Coherence in Multilayer Graphene},
  author = {Mainak Das and Chunli Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22003},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 9 figures