具有关联与拓扑平带的可调摩尔系统的谱学表征

由二维晶体单层扭转堆叠形成的摩尔超晶格可承载具有平坦能带的电子能带，其中电子间相互作用被强烈增强。这些超晶格也能产生非平庸的电子能带拓扑，使其成为研究多体拓扑量子态的平台。在迄今实现的摩尔系统中，有若干被预言其能带结构与性质可由垂直电场调控。扭转双层双层石墨烯（TDBG）即将两层伯纳尔双层石墨烯以扭转角堆叠，正是这样一种可调摩尔系统；对其平带的部分填充，输运研究已发现关联绝缘态。本文中，我们使用栅极调控扫描隧穿谱（GT-STS）直接展示了 TDBG 能带结构随电场的调控性，并给出其平带中电子关联与拓扑的谱学特征。我们的谱学实验与 TDBG 能带结构的连续模型高度吻合，并揭示出其孤立平带部分填充时关联绝缘能隙的特征。该平带的拓扑性质通过施加磁场探测，导致谷极化以及陈带劈裂；这些陈带具有大有效 g 因子，对磁场响应强烈。我们的实验增进了对 TDBG 性质的理解，并为此类可调摩尔系统中关联与拓扑的进一步研究奠定基础。