填充因子 $\nu =-1 $ 时双层石墨烯的轨道序

在具有 Bernal 堆叠的双层石墨烯中，$n=0$ 和 $n=1$ 轨道朗道能级的动能均为零。因此，N=0 朗道能级中的电子态除了其导心标记外，还有三个量子数：自旋、谷指标 $K$ 或 $K^{\prime}$，以及轨道量子数 $n=0,1$。双层中的二维电子气 (2DEG) 支持多种对称性破缺态，在这些态中，与这三个量子数相关联的赝自旋以依赖于填充因子 $\nu$ 和层间电势差的方式发生有序化。在本文中，我们研究了在足够强的外场下（足以冻结电子自旋）$\nu =-1$ 的情况。我们表明，层间电势差驱动了一系列相变，从小电势下的层间相干态 (ICS) 开始，导致极化在单层中的轨道相干态 (OCS)。轨道赝自旋携带电偶极子，其取向在 OCS 中是有序的，并具有可导致螺旋不稳定性的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用。我们表明，ICS、OCS 以及在中等电势下出现的混合态的微波吸收谱具有显著的区别。