近第二魔角扭转双层石墨烯中的多重平带与拓扑霍夫施塔特蝴蝶
介观与纳米尺度物理
2021-09-15 v2 强关联电子
摘要
二维(2D)范德瓦耳斯(vdW)异质结构中的莫尔超晶格为调控电子能带性质提供了有效途径。近年来在扭转双层石墨烯(tBLG)中发现的奇异量子相及其相互作用,使该莫尔体系成为最著名的凝聚态物理平台之一(1-10)。迄今为止,tBLG的研究大多集中于第一魔角 θ_m1 ~ 1.1° 处的最低两条平莫尔带,高阶莫尔带与魔角在很大程度上未被探索。本文报道了在接近第二魔角 θ_m2 ~ 0.5° 的 tBLG 中观测到多条良好隔离的平莫尔带,若不考量电子-电子相互作用则无法解释该现象。通过强磁场磁输运测量,我们进一步揭示了一种定性上全新的、能量上无界的霍夫施塔特蝴蝶谱,其中连续延展的量子化朗道能级间隙穿越所有平庸带隙。这一连通的霍夫施塔特蝴蝶强有力地证明了多重莫尔带的拓扑非平庸织构。总体而言,我们的工作为理解 tBLG 中的量子相以及多重拓扑带的分数维霍夫施塔特谱提供了新视角。
引用
@article{arxiv.2006.13963,
title = {Multiple Flat Bands and Topological Hofstadter Butterfly in Twisted Bilayer Graphene Close to the Second Magic Angle},
author = {Xiaobo Lu and Biao Lian and Gaurav Chaudhary and Benjamin A. Piot and Giulio Romagnoli and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Martino Poggio and Allan H. MacDonald and B. Andrei Bernevig and Dmitri K. Efetov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.13963},
year = {2021}
}