层极化量子霍尔态在扭曲三层石墨烯中的稳定性图
介观与纳米尺度物理
2025-04-15 v1 材料科学
摘要
在扭曲三层石墨烯 (tTLG) 平台上，三个石墨烯层之间的复杂干涉模式导致出现大量新的长度尺度和重构的电子能带，这源于新出现的莫尔超格子及莫尔-莫尔超格子。共存的格子和超格子相互作用并相互竞争，以决定 tTLG 的整体传输特性，其等级顺序可通过调节垂直电荷分布或层极化来控制。本文通过系统性地绘制每个层中特定的 Chern 数，并随位移场 D 和总载流子密度 n 绘制层间及层内 Chern 态的转换，测量了 tTLG 中层极化量子霍尔态的稳定性图。与扭曲双层体系不同，三个原子层之间的复杂相互作用导致了具有非传统传输特征的复杂层极化稳定性图，其特征随电场和磁场而快速演化。该稳定性图定量地表征了 tTLG 中的层间屏蔽和电荷分布，揭示了强烈的原子层间库仑耦合。我们的工作为预测和控制 tTLG 中的层极化及层间转换，以及针对每个参与 constituent 调节其独特作用和相互作用，以实现新材料特性提供了全面的指导和见解。
引用
@article{arxiv.2504.09406,
title = {Stability diagram of layer-polarized quantum Hall states in twisted trilayer graphene},
author = {Konstantin Davydov and Daochen Long and Jack Alexander Tavakley and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Ke Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.09406},
year = {2025}
}