魔角扭叠双层石墨烯中强相互作用的霍夫斯特尔态
介观与纳米尺度物理
2025-08-22 v1 强关联电子
摘要
魔角扭叠双层石墨烯 (MATBG) 在其平坦带的部分填充时拥有大量强相关态。在磁场下，这些平坦带进一步演化为由强库仑相互作用所重构的独特霍夫斯特尔谱。本文我们研究了在极其洁净的 MATBG 器件中自发形成的相互作用霍夫斯特尔态，包括对称性破坏 Chern 绝缘体 (SBCI) 态和分数量子霍尔 (FQH) 态。观察到的 SBCI 态形成一个级联，其 Chern 数模仿主序列相关 Chern 绝缘体。MATBG 中的 FQH 态在 Jain 序列中形成；然而，它们在高磁场下消失，与传统 FQH 态不同后者随着磁场增强而加强。我们揭示了从复合费米子相向耗散性费米液体的独特磁场驱动相变。我们的理论分析预测承载 FQH 态的磁子带具有非均匀的量子几何特性，远离最低 Landau 级。这指向将这些 FQH 态更自然地解释为磁子带的原位分数 Chern 绝缘体。
引用
@article{arxiv.2408.01599,
title = {Strongly interacting Hofstadter states in magic-angle twisted bilayer graphene},
author = {Minhao He and Xiaoyu Wang and Jiaqi Cai and Jonah Herzog-Arbeitman and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Ady Stern and B. Andrei Bernevig and Matthew Yankowitz and Oskar Vafek and Xiaodong Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.01599},
year = {2025}
}