Antiferromagnetic ordering and excitonic pairing in the AA-stacked bilayer graphene
在本文中,我们描述了AA-堆叠双层石墨烯中的反铁磁和激子关联。我们考虑了外加电场对结构的作用,这将导致系统中各层之间的电荷不平衡。利用广义两层哈伯德哈密顿量,我们考虑不同的粒子填充制度的层。我们计算了系统中的重要能量标度,并建立了系统中出现反铁磁序的条件。我们考虑了层中的大库仑相互作用极限和小库仑相互作用极限以及电场势对计算出的序参量的影响。我们讨论了反铁磁性和激子相的共存,我们表明,它们只能共存于远离半填充的制度。在远离半填充的情况下,我们证明了库仑相互作用势的临界值$U_{\rm C}$的存在,在该临界值下,我们建立了从单值到三值激子态的过渡,由强电子重构,在系统中。该问题考虑了零温极限。
2021-12-14 cond-mat.str-el
Excitonic Metal and Non-Fermi Liquid Behaviour in Twisted Double Bilayer Graphene near Charge Neutrality
该研究揭示扭曲双层石墨烯在电荷中性点附近,电子空穴库仑吸引形成的间接激子低温凝聚可产生带电荷密度波序的激子金属,其序参量涨落导致的非费米液体行为能解释实验观测到的电阻亚线性温度依赖特性。
2022-11-11 cond-mat.str-el
Excitons in twisted AA' hexagonal boron nitride bilayers
本研究提出一种基于紧束缚波函数与Bethe-Salpeter方程的系统方法,利用对称性降维,以低成本研究扭转AA'型六方氮化硼双层的激子性质,揭示旋转角度对激子能量与波函数局域化的影响。
2023-08-24 cond-mat.str-el
Excitonic correlations in the equilibrium and voltage-biased bilayer Hubbard model: multi-orbital two-particle self-consistent approach
本文提出多轨道双粒子自洽非平衡方法,应用于双层Hubbard模型,发现强涨落下出现赝能隙,且激子磁化率随层间偏压先增后减,为关联多轨道非平衡研究提供高效框架。
2025-10-15 cond-mat.str-el
Excitonic condensation and metal-semiconductor transition in AA bilayer graphene in the external magnetic field
本文研究了外加横向磁场$B$(垂直于层表面)对AA-堆叠双层石墨烯(BLG)中电子和激子性质的影响。在双层哈伯德模型中考虑了库仑相互作用和激子配对的影响,并进行了详细的分析。考虑了半填充和部分填充两种情况,发现了一系列物理参数与磁场的关系,发现在磁场$B_{c}$的某一临界值处,层内平均电子浓度之差为零,并在该值之上和之下数值计算了化学势。分析了库仑相互作用对层中平均载流子浓度的影响,计算了不同自旋取向下的激子序参量。我们发现了当改变外磁场时,层间粒子数反转的可能性。在AA-BLG的电子能带结构的计算表明,金属-半导体过渡的存在下,所施加的磁场或层间相互作用势的强度。我们表明,对于高磁场的带隙接近通常的半导体间隙的典型值。结果表明,在某些参数制度,AA-BLG的行为像一个自旋阀器件,通过允许电子输运只有一个自旋方向。所有计算均在零温度极限下进行。
2022-05-06 cond-mat.str-el
Quantum phases and transitions of excitons, metastable excitonic supersolid and its internal photon detection in electron-hole bilayer systems
我们建立了量子Ginsburg-Landau理论来研究电子空穴双层系统中的量子相位和跃迁。我们认为,在稀释极限下,随着距离的增加,存在由旋子极小值坍缩驱动的从激子超流体(ESF)到激子超固体(ESS)的一级跃迁,然后是从ESS到激子正常固体的二级跃迁.我们表明,后者的过渡是在同一普适类的超流到莫特过渡的刚性晶格。然后,我们研究了ESS内部的新的基元低能激发,发现存在两个“超固体”纵模(一个上分支和一个下分支),而ESS中的横模保持与ENS中的横模相同。我们还通过计算Debye-Waller因子,密度-密度关联,比热和涡-涡相互作用。对于由光子泵浦产生的亚稳态超固体,我们发现超流体组分的宏观超辐射在角分辨光谱中占主导地位,即使它只占整个系统的很小比例。利用这一事实,可以用功率谱实验方便而无歧义地探测光子泵浦产生的亚稳ESS态。
2008-09-11 cond-mat.str-el
Excitonic Tunneling in the AB-bilayer Graphene Josephson Junctions
我们已经考虑了AB堆叠的双层石墨烯约瑟夫森结。双层应该处于电荷平衡态,并且在结构的每个电子层中处于半填充状态,并且在外部栅极的每个值处。通过考虑在结的两侧的相互作用的双层,并考虑层内和层间库仑相互作用的影响,我们计算了正常和激子隧道电流通过结。由于激子配对效应和BLG中的凝聚,电子能带重整化被考虑在内。精确的四带能量色散,包括激子重整化,已被用于双层膜没有任何低能量近似。我们示出的基态的简并在零施加电压和不同的相位的相干凝聚显示通过结的直流约瑟夫森电流。正常和激子隧穿电流已被计算为不同的栅极电压和不同值的相互作用参数。详细讨论了电中性点的作用。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective transport properties of bilayer-quantum-Hall excitonic condensates
量子霍尔体系中的双层电子系统,当层靠近在一起时,总朗道能级填充因子接近于奇数时,具有激子凝聚基态。在本文中,我们讨论了这些国家的微观物理和最近的进展,建立一个理论的异常集体输运效应,发生在单独接触的双层时,冷凝物存在。
2003-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competition between excitonic insulators and quantum Hall states in correlated electron-hole bilayers
本文基于MoSe2/hBN/WSe2异质结构电子-空穴双层膜,研究了垂直磁场下激子绝缘体的行为,发现了激子量子振荡,并揭示了强磁场下激子绝缘体相与双层量子霍尔绝缘体相之间的多重量子相变。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic Instabilities and Insulating States in Bilayer Graphene
采用重整化群方法研究了双层石墨烯最近邻跃迁的竞争基态。在没有相互作用的情况下,该模型在半填充时的费米面由两个具有动量$\mathbf{K}$、$\mathbf{K}'$的节点组成,其中导带和价带彼此接触,产生半金属。由于在这两点附近的能量色散是二次的,具有完美的粒子-空穴对称性,如果存在带间相互作用,激子不稳定性是不可避免的。使用微扰重整化群分析的一个循环的水平,我们发现不同的竞争有序基态,包括铁磁性,超导性,自旋和电荷密度波态与有序矢量$\mathbf{Q}=\mathbf{K}-\mathbf{K}'$,激子绝缘体状态。此外,在激子绝缘相和铁磁相中发现了两个具有谷对称性破缺的态。这一分析有力地表明,双层石墨烯的基态应该是带隙的,除了超导性外,所有其他可能的基态都是绝缘的。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic condensation in a symmetric electron-hole bilayer
用扩散蒙特卡罗模拟研究了对称电子空穴双层膜的基态,并确定了其在T=0时的相图。我们发现了激子凝聚体的明确证据,但其稳定性受到层内电子关联的影响。这使电子-空穴等离子体在密度或层间距离的大值处稳定,并且使维格纳晶体在低密度和大距离处稳定。我们还估计了对关联函数和低阶密度矩阵,以给出关联的微观表征,以及尝试和估计凝聚分数。
2002-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dipolar superfluidity in electron-hole bilayer systems
双层电子-空穴系统中,电子和空穴通过掺杂产生并限制在单独的层中,当层之间的距离小于层内粒子之间的典型距离时,会发生激子凝聚。我们认为,激子凝聚是一种新的偶极超流体,其中凝聚的相位耦合到矢量势的{ \it梯度}。我们预测偶极超导电流的存在,它可以被调谐的平面内磁场和检测的独立接触层。因此,偶极超流体提供了激子凝聚体的一个例子,其中其组成激子的{ \it复合}性质在宏观超流体状态中是明显的。我们还讨论了这种超流体的各种性质,包括旋涡的作用。
2004-12-20 cond-mat.str-el
Excitonic effects in twisted bilayer graphene
在旋转双层哈伯德模型下,研究了扭曲双层石墨烯(tBLG)中的激子效应。同时考虑了层内和层间的库仑相互作用,并对双层中两层的电子密度施加了半填充条件。计算了不同扭曲角和不同层间库仑相互作用参数时的激子配对能隙参数和化学势。此外,我们显示的外观的电子平坦带的电子能带结构,介导的激子效应。我们发现,有一个狄拉克的$K$ -点在低相互作用极限的倍增效应和狄拉克的节点之一是稳定的,另一个改变其位置作为一个函数的旋转角。在大扭转角极限下,在布里渊区中的$M$点处出现了两个额外的Dirac-like节点。在低相互作用极限下,我们得到了主狄拉克点$K$的激子红移效应,而在强相互作用极限下,我们也得到了主狄拉克点$M$的激子蓝移效应.除了上述的影响,这里评估的理论预测的金属-半导体过渡的tBLG系统时,增加层间库仑相互作用参数。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic condensate and quasiparticle transport in electron-hole bilayer systems
当层之间的距离d小于层内粒子之间的典型距离时,双层电子-空穴系统经历激子凝聚。在这个凝聚体中的所有激子都有一个固定的偶极矩,它垂直于层,因此这个偶极子的凝聚体耦合到外部电磁场。我们研究了这个偶极凝聚系统的输运性质的基础上的唯象模型,该模型考虑到从冷凝物和准粒子的贡献。我们讨论,特别是,阻力和逆流运输,面内约瑟夫森效应,和噪声的面内电流的凝聚态,它提供了一个直接的测量超流集体模式的速度。
2005-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic Superfluid to pseudo-spin density wave transition in bilayer quantum Hall systems
我们构造了一个量子Ginsburg-Landau理论,研究了在有限波矢处磁-旋子极小值坍缩驱动下,在某些中间距离处从激子超流(ESF)到可能的赝自旋密度波(PSDW)的量子相变.我们分析了PSDW的性质,并明确表明,一个正方形的晶格是最喜欢的晶格。我们认为,在PSDW状态的有源层和无源层中的空位的相关跳跃导致非常大的与温度相关的阻力与实验数据一致。与以前的微观数值计算进行了比较。进一步的实验影响。
2007-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic condensation of massless fermions in graphene bilayers
石墨烯是一种具有蜂窝晶格结构的单层石墨,具有密度和极性可调的无质量载流子。利用平均场论研究了两个石墨烯片(嵌入在电介质中)的基态相图,其中顶层有电子,底层有空穴,间隔距离为$d$.我们发现,一个均匀的激子凝聚体发生在一个大范围的载流子密度和弱依赖于两个片的相对取向。得到了激子能隙、准粒子能量和态密度。我们发现,这两个,冷凝物相刚度和激子的质量,与无质量的粒子作为成分,随着载流子密度的平方根变化,并预测冷凝物将不会进行维格纳结晶。
2008-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vortices, tunneling and deconfinement in bilayer excitonic quantum Hall superfluid
本文研究了填充率为nu=1的双层量子霍尔系统中的层状超流体的涡旋、瞬子和解除禁闭等物理现象。我们发展了一个有效的规范理论,同时考虑了层间隧穿引起的涡旋和瞬子。规范荷和瞬子逸度的重整化群流表明,规范场与涡旋物质的耦合产生了自由瞬子和凝聚涡旋的约束相与磁荷束缚成偶极子的去约束无隙超流体之间的连续过渡。结合实验讨论了层间隧穿电导和层间不平衡引起的非均匀激子凝聚。
2005-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Biexciton Condensation in Electron-hole Doped Hubbard Bilayers -- A Sign-Problem-Free Quantum Monte Carlo Study
电子-空穴掺杂的双层哈伯德模型是研究电子-空穴空间分离抑制复合引起的激子有序的理想平台。然而,遭受的符号问题,以前的量子Monte Carlo研究不能得出一个明确的结论,关于存在的相位与明确的签名的激子凝聚在双层哈伯德模型。在这里,我们开发了一个决定性的量子Monte Carlo(DQMC)算法的双层哈伯德模型,这是符号问题的免费为平等和相反的掺杂在两个层,和研究激子的顺序和电荷和自旋密度调制作为两层之间的化学电势差,现场库仑排斥,和层间相互作用的函数。在中间耦合区和SU(4)对称点附近,我们发现了有限电子-空穴掺杂的双激子凝聚相,以及竞争的$(π,π)$电荷密度波(CDW)态.从超流密度和关联函数的有限尺寸标度分析中提取了Berezinskiii-Kosterlitz-BKT(Berezinskiii-Kosterlitz-BKT)转变温度,并利用一个有效的双激子硬核玻色子模型解释了我们的结果.
2019-07-17 cond-mat.str-el
Excitonic Chern insulator and kinetic ferromagnetism in MoTe$_2$/WSe$_2$ moiré bilayer
提出了AB叠层MoTe $_2$ /WSe $_2$系统量子反常霍尔效应的新机制.在观察到层间隧穿在AB层中被抑制的基础上,我们考虑了一个通过库仑相互作用耦合的两层模型。两层的莫尔晶格发生位移,共同形成蜂窝晶格。最初,该系统是在层极化莫特绝缘体在$ν_T=1$。而在位移场作用下,两层中分别掺杂相同数量的空穴和电子,形成层间激子凝聚。通过平均场论,我们发现在一定的参数范围内$\pm$ ip激子凝聚,从而得到一个具有陈数$C=\pm 1$的陈绝缘体.由于动能而不是相互作用,谷被极化。但是,这两层中的偏振可以相同或相反,这取决于远离对称点的小扰动。因此,谷极化和谷间相干(IVC)陈绝缘体相都是可能的。后者在两层中具有相同的自旋$S_z$。
2023-02-07 cond-mat.str-el
Spectral properties of excitons in the bilayer graphene
本文研究了具有局域激子对相互作用的双层石墨烯的光谱性质。我们考虑了广义哈伯德模型,它包括层内和层间库仑相互作用参数。激子能隙参数的解用于计算双层石墨烯中的电子能带结构、单粒子光谱函数、杂化能隙和激子相干长度。结果表明,局域层间库仑相互作用是导致双层系统中半金属-半导体相变的主要原因,并计算了临界相互作用值以上的能带结构中的杂化带隙.激子带隙的形成被报道为阈值过程和动量分布函数已被数值计算。我们表明,在弱耦合限制的系统是由Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)的配对状态。相反,在强耦合极限的激子凝聚态出现在半导体相,通过形成狄拉克的口袋中的倒易空间。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic Superfluidity and Screening in Electron-Hole Bilayer Systems
石墨烯和GaAs中的电子-氢双层中的超流性已经被预测了很多次,但没有观察到。一个关键问题是如何处理库仑相互作用对配对的屏蔽。不同的平均场论给出了截然不同的结论,我们测试他们对扩散蒙特卡罗计算。我们得到很好的协议与平均场论,使用屏蔽在超流状态,但大的差异与其他人。该理论预测现有设备中没有超流性,并为新设备提供了产生超流性的指示。
2014-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Oscillation in Excitonic Insulating Electron-Hole Bilayer
本文用Hartree Fock平均场理论研究激子绝缘电子-空穴双层中层间电容的量子振荡,揭示其源于电子/空穴朗道能级形成的激子,并发现强磁场会破坏激子序参量,使系统变为两个独立量子霍尔液体。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic density wave and spin-valley superfluid in bilayer transition metal dichalcogenide
二维范德瓦尔斯异质结构中的人工云纹超晶格是实现和控制关联电子现象的新途径。最近,扭曲双层WSe $_2$出现作为一个新的强大的莫尔系统托管相关绝缘体在莫尔半填充在一定范围内的扭曲角。在这项工作中,我们提出了一个理论,这种绝缘状态作为激子密度波由于谷间电子-空穴配对。我们表明,费米能级附近的范霍夫奇异性强烈增强了激子凝聚。我们的理论解释了绝缘间隙对垂直电场的显著敏感性。相反,间隙被垂直磁场微弱地减小,在低场具有二次依赖性。对电场和磁场的不同响应可以理解为在BCS模拟系统中的对断裂效应与非对断裂效应。我们进一步预测了这种电绝缘体中的超流自旋输运,这可以通过光学自旋注入和时空成像来检测。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical screening and excitonic bound states in biased bilayer graphene
激子束缚态的特征在于结合能$ε_b$和单粒子带隙$Δ_b$。这项工作提供了强($ε_b\simΔ_b$)和弱($ε_b\llΔ_b$)激子束缚态的理论描述,特别适用于偏置双层石墨烯。激子的标准描述是基于一个波函数,该波函数由具有屏蔽吸引势的类薛定谔方程确定。波函数方法只适用于弱束缚态$ε_b\llΔ_b$。筛选取决于频率(动态筛选),这意味着阻滞。在强结合$ε_b\simΔ_b$的情况下,由于延迟,波函数描述是不可能的。相反,我们呼吁Bethe-Salpeter方程,写在电子空穴格林函数,以解决这个问题。到目前为止,只有弱结合制度已实现实验。我们的分析表明,强结合制度也是可能的,我们指定的条件下,它可以实现偏置双层石墨烯的原型例子。这些条件涉及偏置、栅极配置和衬底材料。为了验证我们的分析的准确性,我们与现有的数据进行比较,弱结合制度。我们预计将开发的动态筛选Bethe-Salpeter技术应用于各种具有强结合力的2D材料。
2022-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitonic and superconducting orders from repulsive interaction on the doped honeycomb bilayer
使用弱耦合重整化群形式主义,我们研究竞争有序相排斥相互作用费米子的双层蜂窝晶格远离半填充,这是实验上实现的掺杂双层石墨烯。当电子被加入系统时,激子有序被抑制,非常规的超导性一般出现在它的位置。在一般情况下,它被发现,超导性的最大临界温度出现直接相邻的圆顶的粒子-空穴顺序,说明在这些通道的波动的重要性,形成非常规的超导性。我们得到的相图显示的特征订购温度为短期和长期的相互作用,并表明,最有可能的超导不稳定性发生在$d$波,$f$波,和对密度波通道。利用自由能展开和自洽平均场论进一步分析了这些相的性质和竞争。有限的温度和三角形翘曲由于进一步的邻居跳跃的影响进行了研究,双层石墨烯的实验和影响进行了讨论。
2014-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott-Enhanced Exciton Condensation in a Hubbard bilayer
研究双层Hubbard模型中Mott增强的激子凝聚,发现层内强相互作用可使激子相在层间耦合较弱时仍稳定,并通过映射模型揭示其相干性与相关长度。
2023-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity on the brink of spin-charge order in doped honeycomb bilayer
利用受控弱耦合重整化群方法,我们建立了Bernal双层蜂窝晶格上电子在自旋或电荷有序激子态附近的非常规超导机制.在每个位置一个电子的情况下,该系统表现出几乎抛物线接触的传导带和价带。这种状态对于自发对称性破缺是不稳定的,并且排斥相互作用有利于激子有序,例如电荷自旋和/或层反铁磁体。我们发现,在加入载流子的系统,激子秩序被抑制,非常规的超导性出现在它的位置,然后被费米液体取代。我们专注于牢固地建立这种现象,使用RG形式主义在一个理想化的模型与抛物线触摸。
2013-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electromagnetic responses of bilayer excitonic insulators: from exciton London equations to dipole and inverse dipole Hall effects
The Hongkong University of Science and Technology(香港科技大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(多诺斯蒂亚国际物理中心)
研究双层 exciton 绝缘体的电磁响应,推导 exciton 超流体的伦敦方程,并揭示偶极子和反偶极子霍尔效应的机制。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lattice construction of pseudopotential Hamiltonians for Fractional Chern Insulators
分数Chern绝缘体是分数量子霍尔态在无轨道磁场晶格系统中的新实现。这些状态可以通过Wannier状态表示(Phys. Rev. Lett. 107,126803(2011))。本文利用Wannier态表象构造了分数阶Chern绝缘体的赝势哈密顿量,它是以某些理想模型波函数作为精确基态的相互作用哈密顿量。我们表明,这些赝势哈密顿可以近似的短程相互作用的分数陈省身绝缘体,和他们的范围将被最小化的最佳规范选择的Wannier状态。作为说明性的例子,我们明确地写出了几个分数陈绝缘体模型的最低赝势的形式,包括晶格狄拉克模型和棋盘模型与陈数1,和d波模型和三角晶格模型与陈数2。当Chern数C=1时,赝势哈密顿算符的基态为1/3 Laughlin态;当C=2时,赝势哈密顿算符的基态为拓扑的330态.还包括d-波模型和两个解耦层的晶格狄拉克模型之间的插值的结果,这明确地证明了C=2分数陈绝缘体和双层分数量子霍尔态之间的关系。所提出的状态可以通过未来的数值工作进行验证,特别是提供了一个模型哈密顿量的拓扑结构的状态,还没有实现数字。
2014-09-03 cond-mat.str-el
Excitonic quantum criticality: from bilayer graphene to narrow Chern bands
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Chicago(芝加哥大学);University of Minnesota(明尼苏达大学)
研究激子量子相变,提出双层金属态向层间相干态的连续相变及其非费米液体逆流响应,适用于双层石墨烯和零磁场下半满窄Chern能带系统,揭示了2D材料层间相干性新物理。
2024-06-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Metal-nonmetal transition and excitonic ground state in InAs/InSb quantum dots
利用原子赝势和组态相互作用多体计算方法,预测了InAs/InSb量子点(QD)系统的金属-非金属跃迁和激子基态.对于大点,InAs点的导带最小值低于InSb基质的价带最大值。由于量子限制,在这里计算的各种形状的临界尺寸,单粒子间隙$E_g$变得非常小。强烈的电子-空穴相关效应是由电子和空穴波函数的空间接近引起的,并且由完全离散的0 D受限能级的存在所提供的强(激子解束缚)屏蔽的缺乏引起。这些相关效应克服了$E_g$,导致形成双激子基态(InAs中的两个电子和InSb中的两个空穴),其在能量上比没有激子的状态更有利($\sim$ 15 meV)。讨论了量子点阵列在低密度极限下的激子相变。
2004-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitons and biexcitons in symmetric electron-hole bilayers
用扩散量子蒙特卡罗方法研究了零温下对称电子-空穴双层系统。使用了一个灵活的试探波函数,可以描述流体,激子和双激子相。我们计算了大量密度rs和层间距d的凝聚分数和对关联函数。在小d,我们发现一个单组分流体相,激子流体相,和双激子流体相,和它们之间的过渡似乎是连续的。在d = 0时,激子看起来存活到约rs = 0.5a.u.,并且在rs > 2.5a.u时形成双激子。
2013-09-09 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Phase diagram of compressible and paired states in the quarter-filled Landau level
本文提出用 Monte Carlo 采样计算 Haldane 赝势试探能量,揭示四分之一填充最低朗道能级中 anti-Pfaffian 等配对态的稳定条件及其与双层石墨烯实验的联系。
2025-01-08 cond-mat.str-el
Applied electric and magnetic field effects on the bandgap formation and antiferromagnetic ordering in AA-stacked Bilayer Graphene
本研究探究外加面内电场与垂直磁场及层间库仑作用对AA堆叠双层石墨烯的影响,发现平面电场可诱导反常大带隙,且存在临界磁场引发类维格纳结晶效应,为该材料作为大带隙材料的应用提供支撑。
2025-10-22 cond-mat.str-el
Excitonic topological order in imbalanced electron-hole bilayers
本文在不平衡电子-空穴InAs/GaSb量子阱中观测到破坏时间反演对称性的激子绝缘态及类螺旋到类手性边缘输运,并用moat能带激子拓扑序加以解释。
2023-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Raman scattering of antiferromagnetic excitonic insulators
本文通过为Hubbard模型构建有效平均场拉曼算符推导低能电子拉曼散射截面,证明拉曼光谱能有效探测激子凝聚,并直接揭示了双层铱酸盐Sr3Ir2O7在压力下的激子凝聚现象。
2024-10-17 cond-mat.str-el
Ground State of v=1 Bilayer Quantum Hall Systems
用密度矩阵重整化群(DMRG)方法计算了不同层间距d和最多24个电子的基态波函数和能隙。由基态波函数计算了双粒子分布函数和激子关联函数,分析了基态随d的演化。结果表明,过渡是连续的。在d/l ~ 1.6附近发现了一个基态的平滑过渡,从小d/l时的激子特征过渡到大d/l时的独立费米液体特征,其中l是磁长度。
2006-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Doped moiré magnets: renormalized flat bands and excitonic phases
利用slave boson平均场理论研究蜂窝晶格强相互作用扭曲双层半填充附近的相图,发现由库仑相互作用与扭转角共同导致的破坏moiré平移对称性的非磁性激子绝缘相,并揭示相互作用对重整化色散及魔角的显著影响。
2024-08-21 cond-mat.str-el
Multi-Particle Pseudopotentials for Multi-Component Quantum Hall Systems
在量子霍尔物理学中,霍尔赝势构造是一个非常强大的概念-它不仅给出了对哈密顿量空间的最小描述,而且还提出了特殊模型哈密顿量(某些赝势被设置为零的模型),这些模型哈密顿量可能具有精确可解的基态和有趣的性质。本文的目的是推广赝势结构的情况下,相互作用是N体和粒子可能有内部的自由度,如自旋或谷指数。假设一个旋转不变的哈密顿量,问题的实质是获得一个完整的基的波函数的N个粒子与固定的相对角动量L。这个基分解成SU(n)的表示,其中n是内部自由度的数量。我们特别注意的情况下,内部自由度有n = 2的状态,其中包括自旋1/2粒子和量子霍尔双层的重要情况。我们还详细讨论了自旋为1的粒子(n = 3)和石墨烯(n = 4,包括两个自旋和两个谷自由度)的情况。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strongly correlated exciton-polarons in twisted homo-bilayer heterostructures
我们考虑了在栅控扭曲同质双层异质结构中,强关联电子对激子性质的修饰。莫尔势和库仑相互作用的组合效应支持形成不同的强相关相,这取决于填充,包括电荷有序金属或整数占据的不可压缩绝缘体。激子和电子之间的耦合导致激子共振分裂成吸引和排斥极化子峰。通过分析激子-极化子在不同相态下的性质,我们发现在排斥极化子分支中,激子-极化子的谱线呈现不连续的演化,并形成双峰结构.非整数填充时出现双峰结构,其结构受费米能级附近的准粒子态与高能双光子激发态之间的能量分离控制。我们的研究结果表明,激子极化子进行了明确的电子相关性的标志,因此,提供了一个直接的签名的相关驱动绝缘体的形成在栅极控制的异质结构。
2022-12-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exciton Transport and Andreev Reflection in a Bilayer Quantum Hall System
我们表明,逆流电流可以移动通过大量的激子量子化霍尔相发现在双层二维电子系统(2DES),即使带电激发不能。这些逆流电流由中性激子传输,中性激子通过Andreev反射过程在环形2DES样品的内部和外部边界处发射和吸收。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Robust Interlayer-Coherent Quantum Hall States in Twisted Bilayer Graphene
我们介绍了一种新的具有超强层间相互作用的二维电子系统,即具有大扭曲角的扭曲双层石墨烯,作为实现层间相干激子凝聚的理想基础。在这些系统中,亚纳米原子层之间的分离允许显着的层间相互作用,而层间电子隧穿是几何抑制由于大的扭曲角。通过充分利用这两个特性,我们证明了在第二朗道能级(N = 1)处出现了一系列具有层间相干性的奇整数量子霍尔态。值得注意的是,这些状态的能隙为1 K量级,比GaAs中的能隙大几个数量级。此外,还在实验上观察到了多种量子霍尔相变。所有的实验观测结果与我们的唯象模型计算基本一致。因此,我们建立了一个大扭转角系统是一个很好的平台,高温激子凝聚。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of 1/3 fractional quantum Hall physics in balanced large angle twisted bilayer graphene
本文在大角度扭转双层石墨烯中观测到1/3填充的分数量子霍尔态,并通过蒙特卡洛模拟揭示其基态为由分数电荷组成的激子超流,同时研究了位移场驱动的相变及其拓扑与对称性。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Quantized Hall Drag in a Strongly Correlated Bilayer Electron System
平行的二维电子系统之间的摩擦阻力已被测量在一个政权的强层间关联。当双分子层系统进入激子量子化霍尔态时,当朗道能级填充因子ν T=1时,纵向阻力分量消失,但产生了强的霍尔分量。在h/e^2处观察到霍尔阻力被精确量子化。
2002-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Flavor Symmetry and Competing Orders in Bilayer Graphene
我们分析了双层石墨烯(BLG)中不同有序态之间的竞争。结合基于SU(4)自旋谷味对称性的参数与平均场分析,我们确定了反常霍尔绝缘体(AHI)的最低能态。该态是SU(4)单重态激子绝缘体,具有破缺的时间反转对称性,在没有外加磁场的情况下表现出量子化的霍尔效应。外加电场驱动伊辛型相变,恢复时间反演对称性。外加磁场驱动从AHI态到量子霍尔铁磁态的转变。在充分考虑屏蔽效应的情况下,我们估计了这些态的能量,并预测了相图。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian Fractional Quantum Anomalous Hall States and First Landau Level Physics in Second Moiré Band of Twisted Bilayer MoTe2
利用扭曲双层MoTe 2的真实连续描述和多体精确对角化计算,我们确定了扭曲双层MoTe 2的第二莫尔带,在大约2°的小扭曲角处,可以作为一个最佳平台,在不需要外部磁场的情况下实现长期寻求的非阿贝尔分数量子反常霍尔态.在较宽的参数范围内,我们的精确对角化计算表明,半满的第二莫尔带呈现出与第一朗道能级中的pf态一致的基态简并和谱流.我们进一步阐明了非阿贝尔态的出现与第二莫尔带和第一朗道能级之间的显著相似性密切相关。本质上,该能带不仅表现出类似于第一朗道能级$\frac{1}{2π}\int_\mathrm{BZ}\mathrm{d}^2\mathbf{k}\:\mathrm{tr}\:η(\mathbf{k}) \approx 3$的特性,其中$η_{ab}(\mathbf{k})$是该能带的Fubini-Study度规,而且其投影的库仑相互作用紧密地反映了第一朗道能级的Haldom赝势。从这个观察的动机,我们引入了一个新的度量的“第一朗道水平”-ness的一个带,定量测量的投影库仑相互作用的对准与Haldom赝势朗道水平。然后将该度量与半填充第二莫尔带的全局相图进行比较,揭示了其在预测非阿贝尔状态的参数区域中的实用性。此外,我们发现,第一和第三莫尔带非常类似的最低和第二朗道能级,揭示了显着的序列等效之间的莫尔带和朗道能级。最后,我们讨论了实验的潜在影响。
2024-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Triplet Excitonic Insulator in the Ultra-Quantum Limit of HfTe5
本文在三维拓扑材料 HfTe5 的超量子极限中实验观测到自旋三重态激子绝缘体,通过输运测量和材料建模确认约 250 μeV 能隙来源于自旋相反电子-空穴束缚态,为自旋超流等新型自旋输运研究奠定基础。
2025-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous interlayer superfluidity in bilayer systems of cold polar molecules
量子简并冷原子气体为研究强相互作用系统提供了一个极好的机会。最近在制备具有净电偶极矩的超冷极性分子方面的实验进展为实现由长程和各向异性偶极-偶极相互作用控制的新型量子相开辟了新的可能性。在这项工作中,我们预测的存在下,实验观察到的新的破缺对称态的自发层间相干冷极性分子。这些奇异态的出现是由于强烈的层间排斥作用,并表现出超流体、铁磁体和激子凝聚体的性质。
2010-12-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Intrinsic gap and exciton condensation in the nu_T=1 bilayer system
研究了倾斜磁场作用下双层量子霍尔(QH)系统在总填充因子$ν_{\mathrm{T}} = 1$下的准粒子激发。我们表明,准粒子的激发是纯粹的赝自旋起源和完全由层间和层内电子相互作用。基于激子形成的模型成功地解释了准粒子激发间隙的定量行为,证明了激子QH态和复合费米子液体之间存在联系。我们的研究结果提供了一个新的见解的性质之间的相变的两个国家。
2010-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton condensate at a total filling factor of 1 in Corbino 2D electron bilayers
在系统总填充因子1(v_tot=1)的准Corbino 2D电子双层上的磁输运和拖曳测量揭示了拖曳电压,其在幅度上等于驱动电压,只要两个层开始形成预期的v_tot=1激子凝聚。即使在0.25 K的高温下,两个电压的同一性仍然存在。载流层中的电导仅在两层之间的强耦合的极限下并且在T->0 K时才消失,这表明存在激子循环电流。
2007-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Structure of exciton condensates in imbalanced electron-hole bilayers
我们研究了电子-空穴双层膜中激子超流性的可能性。利用平均场论和Ginzburg-Landau展开式计算了电子-空穴密度不平衡和不同程度的静电屏蔽下体系的相图。我们能够解决以前的工作在文献中集中在参数空间的限制区域的差异。我们还详细描述了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov配对态的配对波函数。Ginzburg-Landau处理使我们能够研究配对态的能量标度,并讨论基态中二维平移对称性的自发破缺。
2016-11-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interlayer Interactions and the Fermi Energy of Bilayer Composite Fermion Metals
当两个二维电子气层,每个在朗道能级填充因子$ν=1/2$,是靠近在一起的层间激子的冷凝物出现在低温下。虽然激子相是定性很好地理解,非相干相刚刚在临界层分离不是。利用层间隧穿光谱和常规输运相结合的方法,我们研究了在相界附近和远离相界的样品中的非相干相,发现在距离较近的双层膜中,电子谱函数较窄,而$ν= 1/2$复合费米子金属的费米能比距离较远的双层膜中的小。我们将这些效应归因于层间屏蔽导致的层内库仑相互作用的软化。
2018-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical signatures of dynamical excitonic condensates
本文理论研究双层及光掺杂半导体中的动力学激子凝聚体,提出利用光学光谱区分相位俘获与相位离域区域,并揭示偏压依赖、二次谐波及临界强响应。
2024-10-29 cond-mat.str-el quant-ph
Coulomb interaction effects in graphene bilayers: electron-hole pairing and plasmaron formation
本文从理论上研究了电子-电子相互作用的多体效应对双层石墨烯基态和光谱性质的影响。使用基于投影的重整化方法,我们表明,如果一个有限的电压差之间的石墨烯层的电子空穴对可以形成和-在非常低的温度-激子不稳定性可能会出现在双层石墨烯结构。费米面附近的单粒子谱函数表现出突出的准粒子峰,不同于中性(未掺杂)石墨烯双层。远离费米面,我们发现,载流子强烈地与等离子体相互作用,从而引起一个广泛的等离子体峰的角度分辨光电发射光谱。
2012-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el