零磁场下悬浮双层石墨烯中的输运能隙

我们报道了悬浮双层石墨烯薄片的电阻发生了三个数量级的变化，其在高载流子密度区域为几千 k$\Omega$，而在电荷中性点 (CNP) 附近则为几 M$\Omega$。相应的输运能隙在 0.3 K 时为 8 meV。填充因子 $\nu=2$ 随后出现 $\nu=1$ 的量子霍尔平台序列表明，观测到的能隙是由最低朗道能级的对称性破缺引起的。在倾斜磁场中对能隙的调查显示，CNP 处的电阻随总磁场的增加而呈现微弱的线性下降。这些观测结果与零磁场下的自发谷分裂以及随后随磁场增加源于不同谷的自旋分裂相一致。输运能隙和 $B$ 场响应均指向双层石墨烯样品中的自旋极化层反铁磁态作为基态。观测到的能隙值对 $B$ 法向分量的非平凡依赖性暗示了系统中可能存在交换机制。