双层石墨烯中ν=0量子霍尔态的自旋-谷相干相
强关联电子
2017-12-27 v2
摘要
双层石墨烯为相互作用稳定的对称破缺态提供了丰富的平台。本文在Hartree-Fock近似下研究了填充因子ν=0时双层石墨烯在量子霍尔区间的相图。在最简单的非相互作用情况下，该系统在费米能级附近有八个（近乎）简并的朗道能级，由自旋、谷和轨道量子数表征。我们在研究中纳入了两个先前未考虑的因素：(i)单粒子哈密顿量中三角翘曲的非微扰效应，以及(ii)区分轨道能量的短程SU(4)对称破缺相互作用。在该模型中，我们发现了一系列丰富的相，包括铁磁相、层极化相、倾斜反铁磁相、Kekulé相、“自旋-谷纠缠”态以及“破缺U(1)×U(1)”相。最后一种态涉及层和谷自由度的独立自发对称破缺，此前未被识别。我们给出了作为层间偏压D和垂直磁场B⊥函数的相图，针对不同的相互作用和塞曼耦合，并讨论了哪些可能与近期测量中的双层石墨烯相关。还讨论了各种相及其之间转变的实验性质。
引用
@article{arxiv.1709.02447,
title = {Spin-Valley Coherent Phases of the $\nu=0$ Quantum Hall State in Bilayer Graphene},
author = {Ganpathy Murthy and Efrat Shimshoni and Herbert Fertig},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.02447},
year = {2017}
}
备注
More references and discussion added compared to v1