扭转双层-双层石墨烯中的自发时间反演对称性破缺
介观与纳米尺度物理
2022-11-04 v1
摘要
扭转双层-双层石墨烯（tDBG）由两片Bernal堆叠的双层石墨烯片层以一定扭转角堆叠而成。施加于tDBG器件的顶栅和底栅电压可同时调控电子能带的平坦度和拓扑性质，实现了非同寻常的实验控制水平。在扭转角约为1.2-1.3的tDBG器件中已观察到破缺的自旋/谷对称性金属态，但这些态的拓扑和序参量仍不清楚。我们报道了在tDBG关联金属态中观测到的反常霍尔效应，其面外磁场（）下的磁滞回线跨越数百mT，表明存在自发破缺的时间反演对称性。磁滞在高达数特斯拉的面内磁场下依然存在，暗示为谷（轨道）铁磁性。同时，电阻率受到即使仅数mT量级的面内磁场的强烈影响，表明存在自旋-谷耦合或面内场与谷自由度之间的直接轨道耦合。
引用
@article{arxiv.2204.03442,
title = {Spontaneous time-reversal symmetry breaking in twisted double bilayer graphene},
author = {Manabendra Kuiri and Christopher Coleman and Zhenxiang Gao and Aswin Vishnuradhan and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Jihang Zhu and Allan H. MacDonald and Joshua Folk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.03442},
year = {2022}
}