有质量扭转双层石墨烯中无魔角拓扑平带
介观与纳米尺度物理
2020-03-18 v1
摘要
扭转双层石墨烯(TBG)在某些{\em 魔}扭转角处具有带宽仅几 meV 的近平带。本文表明,在扭转的有隙狄拉克材料双层,或有质量扭转双层石墨烯(MTBG)中,低于阈值带宽 的孤立近平带预期出现在连续小扭转角直至临界角 的范围内,该临界角取决于原带的平坦度与层间耦合强度。对于本征带隙约 2 eV 的扭转狄拉克材料(如带隙过渡金属硫族化物(TMDC)、碳化硅(SiC)等 monolayer 中所实现),预期在 时带宽 30 meV,而在带隙约 5 eV 的六方氮化硼(BN)中带宽更窄;而带隙仅几十 meV 的扭转石墨烯体系(例如由于与六方氮化硼对齐所致)在带宽演化中显示出魔角行为的痕迹。孤立 moire 带的有限谷陈数相图随子晶格选择性层间隧穿参数间差异增大而扩展。带间光学跃迁的谷对比圆二色性在 附近相长、在 附近相消,并可通过电场和栅极驱动迷你谷极化进行调控。结合具有不同本征带隙、费米速度、层间隧穿强度的有质量狄拉克材料,为提高 并实现具有大 有效相互作用与带宽比的相关态提供了乐观前景。
引用
@article{arxiv.1910.08783,
title = {Topological flat bands without magic angles in massive twisted bilayer graphenes},
author = {Srivani Javvaji and Jinhua Sun and Jeil Jung},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.08783},
year = {2020}
}
备注
23 pages, 18 figures