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在ABBA堆垛扭转双层WSe$_2$中实现可调蜂窝晶格

强关联电子 2023-12-19 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

理想的蜂窝晶格具有子晶格和SU(2)自旋旋转对称性,是研究具有拓扑与关联性的量子物质的基本模型。随着基于莫尔的模型体系设计的兴起,实现一个具有窄带宽且可调、对称的蜂窝晶格系统,有助于获得新相和新的认识。我们提出ABBA堆垛扭转双层WSe2_2作为一个现实且可调的平台来实现这一目标。调节扭转角可以调谐带宽以及不同程长跳跃参数之间的比值。此外,该系统的小带宽和自旋旋转对称性使得能够通过面内磁场有效调控电子结构。我们为该体系构建了扩展Hubbard模型以展示这种可调性,并使用Hartree-Fock近似探索可能的有序相。我们发现,在空穴填充数ν=2\nu = 2(每个莫尔原胞两个空穴)时,几特斯拉的面内磁场可将系统从半金属“掺杂”为金属。随后相互作用驱动系统失稳走向倾斜反铁磁绝缘体基态。此外,我们观察到一种具有子晶格电荷极化的竞争绝缘相。最后,我们讨论了这些新颖绝缘相的实验特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.06264,
  title  = {Realizing a tunable honeycomb lattice in ABBA-stacked twisted double bilayer WSe$_2$},
  author = {Haining Pan and Eun-Ah Kim and Chao-Ming Jian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.06264},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 4 figures