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热电势探测魔角扭曲双层石墨烯中的涌现局域矩

介观与纳米尺度物理 2026-01-21 v3

摘要

近期对魔角扭曲双层石墨烯(MATBLG)的实验揭示了平带的形成,表明关联效应很可能在该系统中占主导地位。然而,尚缺乏一个全局输运测量来显示强关联的独特特征,例如由平带产生的局域矩。利用热电势作为测量熵的灵敏全局输运探针,我们通过局域矩对熵的影响揭示了涌现局域矩的存在。值得注意的是,除了在狄拉克点(ν=0\nu = 0)和满带填充(ν=±4\nu = \pm 4)处的符号变化外,MATBLG 的热电势在 νcross±1\nu_{cross} \sim \pm 1 位置显示出额外的符号变化,这些变化在 5K5K60K\sim 60K 的温度范围内不随温度改变。这与我们在关联较弱的扭曲双层石墨烯器件研究中观察到的对温度敏感的交叉点形成对比。此外,我们研究了磁场(BB)对热电势的影响,包括 BB_{\parallel}BB_{\perp}。我们的结果显示分别有 30%30\%50%50\% 的降低,这与层状氧化物中由于自旋熵部分极化而观察到的抑制一致。所观察到的稳健交叉点,连同磁场下的抑制,不能仅用能带费米子的贡献来解释;相反,我们的数据与强关联平带的涌现局域矩的熵所产生的主导贡献相一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.08686,
  title  = {Thermopower probing emergent local moments in magic-angle twisted bilayer graphene},
  author = {Ayan Ghosh and Souvik Chakraborty and Ranit Dutta and Adhip Agarwala and K. Watanabe and T. Taniguchi and Sumilan Banerjee and Nandini Trivedi and Subroto Mukerjee and Anindya Das},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08686},
  year   = {2026}
}