子赤能光谱探测量子几何与量子相互作用中的魔角双层石墨烯
介观与纳米尺度物理
2025-04-04 v2
摘要
莫尔材料代表了连接拓扑与关联物理的强相互作用电子体系。尽管取得了显著的进展，但解码支撑量子几何的波函数性质仍具有挑战性。本文利用极化分辨光电流测量，探测魔角双层石墨烯，利用其对Berry连接的敏感性，包含了电子波函数的量子“纹理”。通过与平带光学跃迁共挑的太赫兹光，我们观察到由对称性破缺驱动的体态光电流，揭示了电子相互作用与量子几何之间的相互作用。我们观察到不可通过量子输运探测到的反演破缺带缝态，由相互作用引起的带重整造成的极化轴的锐利变化，以及在莫尔单元胞整数填充时出现的反复光电流模式，这些模式追踪了量子几何通过相位转变演化的过程。平带系统特有的大幅可调太赫兹响应，为理解相互作用电子的量子几何并为创新的太赫兹量子技术铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2406.16532,
title = {Terahertz photocurrent probe of quantum geometry and interactions in magic-angle twisted bilayer graphene},
author = {Roshan Krishna Kumar and Geng Li and Riccardo Bertini and Swati Chaudhary and Krystian Nowakowski and Jeong Min Park and Sebastian Castilla and Zhen Zhan and Pierre A. Pantaleón and Hitesh Agarwal and Sergi Battle-Porro and Eike Icking and Matteo Ceccanti and Antoine Reserbat-Plantey and Giulia Piccinini and Julien Barrier and Ekaterina Khestanova and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Christoph Stampfer and Gil Refael and Francisco Guinea and Pablo Jarillo-Herrero and Justin C. W. Song and Petr Stepanov and Cyprian Lewandowski and Frank H. L. Koppens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.16532},
year = {2025}
}