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莫尔系统中涌现的手性一维通道网络与局域态

强关联电子 2023-06-30 v3 介观与纳米尺度物理

摘要

莫尔系统为设计能带结构与奇异关联相提供了高度可调的平台。本文中,我们理论研究了受绝缘衬底层诱导的平滑莫尔静电势作用的单层石墨烯模型。对于足够大的莫尔原胞,我们发现超平带与三角形手性一维(1D)通道网络共存。这些通道介导了源自平带的具有自旋、轨道与谷自由度的局域模之间的有效相互作用。相互作用的形式反映了网络的手性与一维性质。我们在 SU(4)SU(4) 平均场理论、半经典蒙特卡洛模拟与 SU(4)SU(4) 自旋波理论内研究该相互作用模型,聚焦于由局域双格点与手性三格点相互作用稳定的 commensurate 序。通过调节栅压,可触发一种非共面相,其特征是三种不同类型序的奇特共存:一个谷中的铁磁自旋序、另一谷中的非共面手性自旋序,以及剩余自旋与谷混合自由度中的 120^\circ 序。量子与经典涨落对所观测相具有定性不同的影响,例如可纯粹通过涨落效应产生有限自旋手性。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.08180,
  title  = {Network of chiral one-dimensional channels and localized states emerging in a moir\'e system},
  author = {Jeyong Park and Lasse Gresista and Simon Trebst and Achim Rosch and Jinhong Park},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.08180},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages for the main text, 12 pages for the supplemental material, 13 (6+7) figures. This version includes the new sections VI. Classical fluctuations and V. Quantum fluctuations, and the corresponding supplementary. Corrected author name