Correlation-induced valley topology in buckled graphene superlattices
最近，在屈曲单层石墨烯超晶格中出现的平带已经被证明可以实现与扭曲石墨烯多层膜中观察到的相关联态类似的相关联态。在这里，我们证明了在屈曲的石墨烯超晶格中由竞争电子相关驱动的谷拓扑结构的出现。我们表明，无论是通过原子模型和低能量的描述，长程电子关联的存在导致反铁磁和电荷密度波不稳定性之间的竞争，可以通过屏蔽工程控制。有趣的是，我们发现出射的电荷密度波具有拓扑非平凡的电子结构，导致共存的量子谷霍尔绝缘态。以类似的方式，反铁磁相实现了自旋极化的量子谷霍尔绝缘态。我们的研究结果为实现相互作用诱导的拓扑物质提供了一个新的平台。
2021-04-14 cond-mat.mes-hall
Topological valley currents via ballistic edge modes in graphene superlattices near the primary Dirac point
六方氮化硼（hBN）上的石墨烯可以经由相互晶体学对准而展现拓扑相。最近在弹道石墨烯/hBN超晶格中第二狄拉克点（SDP）附近的非局域电阻（$R_{nl}$）的测量被解释为由于量子谷霍尔态而产生。我们报道了hBN/graphene/hBN超晶格，其中SDP下的$R_{nl}$可以忽略不计，但低于60 K时接近零磁场下主狄拉克点处的$h/2e^{2}$值，其特征衰减长度为2 $μ$ m。此外，基于Landauer-Büttiker形式主义的非局域输运传输概率显示了自旋简并弹道谷螺旋边缘模式的证据，这是谷电子学发展的关键
2020-12-17 cond-mat.mes-hall
Valley-momentum locking in a graphene superlattice with Y-shaped Kekulé bond texture
Gutiérrez $\textit{et al.}$ [Nature Phys. $\textbf{12}$，950（2016）]最近在石墨烯-铜超晶格上的实验揭示了蜂窝晶格中不寻常的Kekulé键纹理-弱键和强键的Y形调制，波矢量连接两个狄拉克点。我们表明，这种所谓的“Kek-Y”纹理产生两种无质量狄拉克费米子，与谷同位旋锁定平行或反平行的运动方向。在磁场$B$中，与$B$相关的朗道能级的谷简并被谷动量锁定所消除，但仍保留与$B$无关的谷简并零模.
2017-10-09 cond-mat.mes-hall
Valley-Selective Phonon-Magnon Scattering in Magnetoelastic Superlattices
本研究利用非互易表面声波透射，在磁弹性超晶格中证明由晶格对称性和面外磁化控制的能谷选择性声子–磁振子散射，为磁场调控能谷声子输运提供途径。
2023-07-10 cond-mat.mes-hall
Observation of the quantum valley Hall state in ballistic graphene superlattices
在石墨烯超晶格中，体拓扑电流可以导致长程电荷中性流和狄拉克点附近的非局域电阻。这些现象的弹道版本从未被探索过。在这里，我们报告弹道石墨烯超晶格的输运性质。这使我们能够研究和利用巨大的非本地电阻与一个大的谷霍尔角没有磁场。在低温状态下，会发生一种新的物质状态的交叉，称为量子谷霍尔态（qVHS），它是没有磁场的量子霍尔态的模拟。此外，一个非本地的电阻平台，这意味着刚性的qVHS，出现作为磁场的函数，并观察到该平台的崩溃，这被认为是谷/赝自旋磁性的表现。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall
Luminescence anomaly of dipolar valley excitons in homobilayer semiconductor moiré superlattices
在扭曲的同质双层过渡金属二硫属化物中，层内和层间谷激子与在莫尔条纹中空间变化的层配置杂交。基态谷激子被捕获在具有相反电偶极子的两个高对称点处的莫尔超晶胞中，形成最近邻偶极吸引的蜂窝超晶格。我们发现，层配置的空间纹理的结果在莫尔陷阱激子的发光异常，其中微小的位移的相互作用显着增加亮度和改变偏振从圆形到线性。在完全填充时，辐射复合主要发生在激子超晶格的边缘和空位处。这种异常也表现在小星系团的级联发射中，产生了偏振纠缠光子链。层间偏置可以将超晶格转换为仅具有排斥相互作用的单轨道三角晶格，其中发光异常可以用来区分分数填充时的有序状态和畴边界。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall
Topological Valley Currents in Bilayer Graphene/Hexagonal Boron Nitride Superlattices
石墨烯超晶格作为一种新兴的量子超材料，最近引起了人们越来越多的兴趣。本文报道了在双层石墨烯（BLG）超晶格中观察到的非局域输运，这种超晶格被两层六方氮化硼（hBN）层包裹，形成hBN/BLG/hBN莫尔超晶格。然后，我们采用这些超晶格检测使用全电方法的长程电荷中性谷电流。反转对称性破缺的云纹超晶格导致在电荷中性点（CNP）处积累具有Berry曲率的热点，并且它包含CNP的卫星。我们观察到非局部电阻的顺序为1 $\text{k}Ω$，它服从一个标度关系。这种非局域电阻是从量子霍尔效应演化而来的，但没有磁场/时间反演对称性破缺，这与热点诱导的拓扑谷电流有关。这项研究将为发展一种贝里相敏探针探测具有反转对称性破缺的带隙狄拉克材料中的热点铺平道路。
2019-06-23 cond-mat.mes-hall
Valley focusing effect in a rippled graphene superlattice
本文研究波纹石墨烯超晶格中由曲率诱导的π-σ轨道杂化和电子转移积分对称性破缺，提出无需外场即可实现谷选择性聚焦的方法，并证明可通过改变超晶格单元数量调控该效应。
2024-04-20 cond-mat.mes-hall
Floquet-Engineered Valley-Topotronics in Kekulé-Y Bond Textured Graphene Superlattice
本研究针对Kek-Y石墨烯超晶格的谷电子学调控问题，利用Floquet动力学和高频近似，发现圆偏振光可打开拓扑能隙、解除谷简并，实现谷量子反常霍尔态和最大光学谷极化，提出光开关拓扑谷滤波器方案。
2024-01-18 cond-mat.mes-hall
Single-Valley Engineering in Graphene Superlattices
石墨烯中的两个不相等的谷排除了由Z2拓扑绝缘体相的奇数个狄拉克锥特性提供的对谷间散射的保护。在这里，我们提出了一种方法，工程师的手征单谷金属相与二次交叉在蜂窝晶格通过定制的\sqrt{3} N * \sqrt{3} N或3N *3N超晶格。提出了在吸附原子修饰的石墨烯超晶格中通过赝塞曼场调节谷极化的可能性以及Dresselhaus型谷轨道耦合的出现。这种谷操纵机制和金属相也可以在蜂窝光子晶体中找到应用。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley notch filter in a graphene strain superlattice: Green's function and machine learning approach
利用格林函数和机器学习方法计算了面外高斯形变超晶格的谷输运性质。我们的研究结果表明，周期性显着提高了谷滤波器的能力，一个单一的高斯变形，这些表现在电导作为一个序列的谷滤波器平台。我们建立了所观察到的谷陷波滤波器背后的物理效应是反向传播的横模之间的耦合;超晶格的设计参数和谷滤波器效应之间的复杂关系使得难以预先估计给定超晶格的谷滤波器潜力。考虑到这一点，我们证明了可以训练深度神经网络来预测谷极化，其精度与格林函数相似，但计算量要少得多。
2019-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Resolving spin, valley, and moiré quasi-angular momentum of interlayer excitons in WSe2/WS2 heterostructures
莫尔超晶格提供了一种强有力的方法来设计二维范德华异质结构中电子和激子的性质。莫尔效应对于层间激子可能特别强，其中电子和空穴驻留在不同的层中并且可以单独寻址。特别是，最近提出，莫尔超晶格势不仅将层间激子态定位在不同的超晶格位置，而且还拥有一个新兴的莫尔准角动量（QAM），周期性地切换不同莫尔位置的层间激子的光学选择规则。在这里，我们报告的观察多个层间激子状态共存的WSe 2/WS 2莫尔超晶格和明确地确定他们的自旋，谷，莫尔QAM通过新的共振光泵浦探测光谱和光致发光激发光谱。我们证明了由于空间变化的莫尔QAM，位于不同莫尔位置的层间激子可以表现出相反的光学选择规则。我们的观察揭示了新的机会，工程师层间激子状态和谷物理与莫尔超晶格的光电和谷电子应用。
2019-02-15 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetic superlattices: anisotropic band and spin-valley valve in buckled two-dimensional materials
本研究提出基于褶皱二维材料的反铁磁超晶格，揭示其自旋-谷极化与各向异性能带特性，可通过电场、电势等调控，为二维材料设计提供新途径并可实现栅控自旋谷阀。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall
Superlattice-induced insulating states and valley-protected orbits in twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯（TwBLG）是最简单的范德华异质结构之一，但它产生了一个复杂的电子系统，具有复杂的相互作用之间的摩尔物理和层间杂化效应。我们报告的高迁移率小角度TwBLG设备的电子输运测量显示在超晶格带边缘的绝缘状态的明确证据，与热激活间隙比理论预测的大几倍。此外，Shubnikov-de Haas振荡和紧束缚计算表明，能带结构由两个相交的费米轮廓，其交叉点是有效的未杂化。我们将此归因于大于莫尔波矢的动量转移的指数抑制层间跳跃振幅。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall
Valley-polarized Exitonic Mott Insulator in WS2/WSe2 Moiré Superlattice
本研究在WS2/WSe2莫尔超晶格中发现谷极化激子莫特绝缘体态，证实其激子-激子排斥能为30-40 meV，谷极化增强近一个数量级，为探索新型关联态提供平台。
2023-08-24 cond-mat.mes-hall
Topological valley plasmons in twisted monolayer-double graphene moiré superlattices
本研究将拓扑光子学与莫尔超晶格结合，理论证明小角度转角单层-双层石墨烯莫尔超晶格可作为谷保护等离激元的天然平台，其因畴区光导率差异形成完整带隙，具有非零谷陈数和抗谷间散射的边缘态单向输运特性。
2024-03-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological phases in N-layer ABC-graphene boron-nitride moire superlattices
在六方氮化硼（TLG/BN）上的菱形$N = 3$三层石墨烯具有栅极可调的、谷对比的、几乎平坦的拓扑带，其可以在谷和自旋极化的适当条件下触发自发量子霍尔相。最近的实验表明，在1/4孔填充时，C = 2谷陈谱带的特征与C = 3的预测值相反。我们讨论了菱形N层石墨烯（N = 1，2，3）与六方氮化硼（hBN）对齐的低能量模型，受到非对角莫尔矢量势项，可以改变谷陈数。我们的分析表明，拓扑相变的平带可以触发的伪磁矢量场电位与莫尔应变模式，并与破缺的旋转对称性的顺序可以导致谷陈数与最近的霍尔电导率观测。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall
Have Mysterious Topological Valley Currents Been Observed in Graphene Superlattices?
我们提供了一个关键的讨论有关的索赔拓扑谷电流，驱动全球Berry曲率和谷霍尔效应在最近的文献中提出的。在指出了解释巨非局域电阻的理论方案的主要不一致性之后，我们讨论了各种可能的替代解释和开放的研究方向，以解决石墨烯超晶格中非局域输运的奥秘。
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Topological phases in Iridium oxide superlattices: quantized anomalous charge or valley Hall insulators
研究了沿[001]晶轴生长的斜方钙钛矿型氧化铱超晶格的拓扑相。由于Ir氧化物双层超晶格中5d轨道的强自旋轨道耦合和电子关联效应，Ir氧化物双层超晶格呈现出拓扑磁性绝缘体，表现出量子化的反常霍尔效应。根据堆叠的两层，我们还发现了一个山谷霍尔绝缘体与反向传播的边缘电流从两个不同的山谷和拓扑晶体绝缘体的边缘状态的晶格对称性的保护。在单层Ir氧化物超晶格中，当施加应变场以破坏保护Dirac点的滑移面的对称性时，可以实现拓扑绝缘体。在磁有序或面内磁场的存在下，它变成拓扑磁绝缘体。我们讨论这些拓扑相和实验签名的基本成分，以测试我们的理论建议。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Light induced transitions of valley Chern numbers and flat bands in a non-twisted moire graphene-hexagonal boron nitride superlattice
本文研究光对非扭转莫尔石墨烯-六方氮化硼超晶格的影响，发现其具有与扭转莫尔材料类似的丰富拓扑、谷陈数转变和平带效应，证明更易合成的非扭转平台可复现扭转体系的光调控物理。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall
Detecting Topological Currents in Graphene Superlattices
拓扑材料可以表现出横向于所施加的电场流动的类霍尔电流，即使在没有磁场的情况下。在石墨烯超晶格中，具有破缺的反转对称性，来自石墨烯的两个谷的拓扑电流被预测为沿相反的方向流动，并结合以产生长程电荷中性流。我们观察到这种效应作为一个非局部电压在零磁场在一个狭窄的能量范围内狄拉克点附近的距离为几微米远的标称电流path. Locally，拓扑电流的强度相媲美的施加电流，表明大的谷-霍尔角。拓扑电流的长程特性及其由栅极电压控制的类似晶体管的特性可用于基于谷自由度的信息处理。
2014-08-30 cond-mat.mes-hall
Floquet Superlattices and Edge States in Graphene Nanoribbons
Department of Physics, Kennesaw State University（肯尼索州立大学物理系）；Department of Physics and Astronomy and Nanoscale and Quantum Phenomena Institute, Ohio University（俄亥俄大学物理与天文学系及纳米与量子现象研究所）
该研究提出光诱导超晶格方法，通过双边缘模型揭示锯齿形石墨烯纳米带的准能隙谷反转特性，实现有限尺寸类狄拉克材料的谷选择性。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall
Gate-defined Kondo lattices with valley-helical quantum dot arrays
本文提出在伯纳尔双层石墨烯中用栅极定义一维和二维超晶格，使局域态耦合谷螺旋模式，从而在电子相互作用下实现电可调的近藤-海森堡模型，为原位研究近藤晶格相图提供了无扭转无序的新平台。
2025-05-30 cond-mat.mes-hall
Interplay of valley, layer and band topology towards interacting quantum phases in moiré bilayer graphene
本文通过磁输运测量研究了零度对准的BBG/hBN异质结构，揭示了谷-层耦合对莫尔能带拓扑的调控作用，并观察到关联绝缘体、螺旋边缘态和陈绝缘体等量子相。
2024-08-01 cond-mat.mes-hall
Intravalley Andreev reflection in the multi-terminal device with Y-shaped Kekulé graphene superlattices
本研究针对石墨烯基超导器件的Andreev反射谷特性问题，构建含Y形Kekulé石墨烯超晶格的多端超导器件模型，通过非平衡格林函数方法发现谷内反射可占优，且谷极化可通过结构和相位差调控。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall
Origin of giant valley splitting in silicon quantum wells induced by superlattice barriers
增强SiGe异质结构中的谷分裂是发展硅自旋量子比特的关键任务。复杂的SiGe异质结构，共享一个共同的特点，四个单层（4ML）Ge层旁边的硅量子阱（QW），已计算设计有巨大的谷分裂接近9 meV。然而，由于它们的复杂性，它们都没有被制造出来。在这里，我们显着简化了原来设计的复杂的SiGe异质结构，直接在Ge衬底上的Si量子阱，然后覆盖（Ge4Si4）n超晶格（SL）的障碍与VS上的小牺牲，因为它是从最大值8.7 meV减少到5.2 meV。即使是最小数量的周期（n = 1）也会产生1.6 meV的相当大的VS，这对于开发稳定的自旋量子比特来说足够大。我们还开发了一个有效的哈密顿模型，揭示了增强谷分裂（Ge4Si4）n SL障碍的微观物理。我们发现SL势垒的存在不仅没有增强VS，反而降低了VS，只有与Si量子阱谷态有极强耦合的（Ge_4Si_4）_n SL势垒才能显著增强VS.这些发现为实现足够大的VS奠定了坚实的理论基础.
2021-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Bloch Bands in Graphene Superlattices
我们概述了一种方法，赋予一个普通的香草材料的拓扑性质，通过创建拓扑带堆叠明显非拓扑原子薄材料。该方法示出了一个模型系统，包括石墨烯堆叠顶部六方氮化硼。在这种情况下，电子布洛赫带的Berry曲率对堆叠配置高度敏感。结果表明，电子拓扑结构可以通过晶轴取向来控制，为拓扑材料的设计提供了一条可行的途径。Berry曲率通过谷霍尔效应和长程不带电谷电流在输运中表现出来。由这种电流介导的非局部电响应提供了对带拓扑的诊断。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
Size and Impurity Effects on Scattering of Valley Hall Modes in Gate-Defined Bilayer Graphene Superlattices
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
本文通过紧束缚模拟研究门控定义双层石墨烯超晶格中谷霍尔模的散射，发现杂质共振隧穿可增强超晶格岛重叠，栅图案失对准不破坏拓扑保护，且可通过抑制散射实现岛的密集放置。
2026-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic properties of graphene hexagonal boron nitride moiré superlattice
我们从理论上研究了在有和没有磁场的情况下，堆叠在六方氮化硼（hBN）上的单层/双层石墨烯中产生的莫尔超晶格的电子结构。我们从微观紧束缚晶格哈密顿量发展了一个有效的连续介质模型，计算了石墨烯-hBN体系在不同旋转角下的电子结构。利用有效模型，我们解释了特征带的性质，如在超晶格布里渊区（小狄拉克点）的角落处的间隙开口。我们还研究了石墨烯-hBN体系在均匀磁场中的能谱和量子霍尔效应，并展示了分形谱随磁场的演化。由于缺乏反转对称性，光谱通常在谷自由度（$K$和$K'$）中分裂，并且由于双层中更强的反转对称性破缺，hBN上的双层石墨烯中的谷分裂比hBN上的单层石墨烯中的谷分裂更显著。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall
Every-other-layer Dipolar Excitons in a Spin-Valley locked Superlattice
本研究在2H堆叠过渡金属二硫化物的自旋-谷锁定超晶格中发现隔层偶极激子，并通过电场调谐、反射反交叉及层数依赖精细结构揭示其可调光-物质耦合平台。
2022-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Förster valley-orbit coupling and topological lattice of hybrid moiré excitons
本文研究二维莫尔超晶格中混合激子的Förster耦合，揭示其可驱动激子在超过10 nm的势阱间及跨层相干跳跃，并产生丰富的谷-轨道耦合与拓扑相图。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent gauge fields for ultracold atoms in square optical superlattices
提出了一个实现超冷费米子原子在态相关正方形光晶格中谷相关规范场的实验方案。我们的方案依赖于两组拉曼激光束来设计由双组分费米子原子填充的相邻位点之间的跳跃。用一组喇曼光束实现了交错π通量晶格，其中两个不等价的狄拉克点附近的低能原子可以用自旋为1/2的狄拉克方程来描述。加入另一组具有合适拉比频率的激光束，进一步调制原子跳跃参数。跳跃调制将在两个谷附近产生符号相反的有效规范势，模仿石墨烯中有趣的应变诱导伪规范场。所提出的谷依赖规范场是可调谐的，为实现量子谷霍尔效应和原子谷电子学提供了一条新的途径。
2014-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum anomalous, spin, and valley Hall effects in pentalayer rhombohedral graphene moiré superlattices
本研究揭示了五层菱面体石墨烯莫尔超晶格在$ν=2$时可通过多体效应诱导出量子自旋霍尔、能谷霍尔与反常霍尔态，且能通过磁场选择性调控，并在$ν=3$和4时基态呈现拓扑平庸与非平庸态的组合。
2024-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Long-range ballistic transport of Brown-Zak fermions in graphene superlattices
在量子化磁场时，石墨烯超晶格表现出复杂的分形谱，通常被称为霍夫斯塔德蝴蝶。它可以被看作是朗道能级的集合，这些朗道能级是由布朗-扎克微带的量子化产生的，这些量子化在每个超晶格晶胞的磁通量量子的有理（$p/q$）分数处重现。在这里，我们表明，在石墨烯-氮化硼超晶格，布朗-扎克费米子可以表现出超过10 $^6$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$和平均自由程超过几个微米的迁移率。我们的设备的卓越品质使我们能够表明，布朗-扎克迷你带是$4q$倍简并和所有的简并（自旋，谷和迷你谷）可以解除交换相互作用低于1 K。我们还发现，在$1/q$分数的电探针放置在几微米远的弯曲阻力为负。后一个观察突出了布朗-扎克费米子是布洛赫准粒子在高场中沿着直线轨道传播的事实，就像零场中的电子一样。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall
Realization of an Interacting Two-Valley AlAs Bilayer System
通过使用不同的宽度为两个AlAs量子阱组成的双层系统，我们迫使在两个层中的X-点导带电子占据具有不同的费米轮廓，电子有效质量，和g-因子的谷。由于被占据的谷在布里渊区的不同X点处，所以尽管电子层间距很近，层间隧穿还是小得可以忽略不计。我们证明了该系统的实现，通过磁输运测量和观察的相位相干，双层$ν$ =1量子霍尔状态两侧的再入绝缘相。
2003-09-16 cond-mat.mes-hall
Multifaceted moiré superlattice physics in twisted WSe$_2$ bilayers
在扭曲的过渡金属二硫属化物（TMD）双层中的晶格重构引起电子和空穴的压电和铁电莫尔电位，以及跨双层的杂化的调制。在这里，我们开发的混合$\mathbf{k}\cdot \mathbf{p}$紧束缚模型来描述的电子和空穴在相关的山谷扭曲的TMD同质双层与平行（P）和反平行（AP）取向的单层单胞。我们应用这些模型来描述波纹超晶格效应在扭曲的WSe ${}_2$双层，结合微观\emph{ab initio}计算，并考虑封装，压力和电位移场的影响。我们的分析考虑到介观晶格弛豫，层间杂化，压电势，和层之间的弱铁电电荷转移，并描述了由该系统提供的多种可能性，这取决于P或AP取向，扭转角大小，和电子/空穴谷的选择。
2021-09-28 cond-mat.mes-hall
Highly tunable valley polarization of potential-trapped moiré excitons in WSe2/WS2 heterojunctions
本文揭示了WSe2/WS2异质结中摩尔激子谷极化高度可调的机制源于摩尔超晶格填充，并定量确定了长程电子-空穴交换相互作用是低布居数下谷间散射的主要来源。
2025-03-08 cond-mat.mes-hall
Kekulé Moiré Superlattices
范德瓦耳斯材料叠层的莫尔超晶格在凝聚态物理和材料科学领域提供了一个令人兴奋的舞台。通常，这些莫尔超晶格由具有相同或相似结构的材料组成，并且长莫尔周期由小的扭转角或晶格失配引起。在本文中，我们讨论了长的莫尔周期出现在一个新的莫尔系统中，通过堆叠两个不同的范德华层与大的晶格失配，导致莫尔带之间的耦合从远程谷在动量空间。在该系统中，第一层使用类似于石墨烯中的凯库勒畸变的$\sqrt{3}$乘$\sqrt{3}$超晶胞重构，并且这种重构变得与第二层几乎相称。这种凯库勒莫尔超晶格在过渡金属二硫属化物和金属磷三硫属化物的异质结构中实现，例如MoTe $_2$ /MnPSe $_3$。通过第一性原理计算，我们证明了反铁磁MnPSe $_3$强烈耦合的MoTe $_2$，否则退化Kramers'谷，导致谷赝自旋纹理依赖于Néel矢量方向，堆叠几何形状，和外部场。在每个云纹超胞有一个空穴的情况下，我们预测该系统可以成为一个陈氏绝缘体，其拓扑结构可以通过外场来调节。
2023-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant valley filtering of massive Dirac electrons
石墨烯中的电子，除了它们的自旋，还有两个赝自旋自由度：亚晶格和谷赝自旋。谷电子学使用谷自由度作为信息载体，类似于自旋电子学使用电子自旋的方式。我们展示了如何一个双势垒结构组成的电和矢量势可以用来过滤大量的狄拉克电子的基础上，他们的谷指数。我们研究了通过有限个势垒的共振透射，得到了由电势和矢势组成的超晶格的能谱。当包含质量项时，K和K'点处的能带和能隙是不同的，并且它们可以通过改变势来调节。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall
Strain Correlated Linearly Polarized Photoluminescence in WS2/WSe2 Moiré Superlattices
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Hokkaido University（北海道大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）
研究通过极化分辨光致发光和拉曼映射揭示了莫尔激子中线极化度与局部拉曼位移和莫尔-激子特征相关，证明应变是主导因素，理论分析表明应变放大了莫尔势中的C3对称性破坏，从而产生有限的远场线极化度。
2026-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of valley-spin polarized current via parametric pump in monolayer $\rm MoS_2$
单层$MoS_2$是一种典型的具有谷自旋锁定价带的谷电子材料。我们数值研究了绝热电子抽运下单层$\rm MoS_2$中的谷自旋极化电流。通过引入交换场来打破单层$MoS_2$的能量简并性，使其价带的顶部被谷自旋极化，并可被交换场调谐。通过在相应的区域施加不同的交换场，构造了具有上自旋极化的左引线、下自旋极化的右引线和未调谐的中心区域的器件。然后，当周期性地改变两个泵浦电位时，在左右引线中同时产生等量的具有相反谷自旋极化的泵浦电流。数值结果表明，泵浦势之间的相位差可以改变泵浦电流的方向，从而改变泵浦电流的极化。结果表明，在谷自旋锁定能窗内，泵浦电流呈现共振行为，该行为强烈依赖于系统尺寸，在一定的系统长度下，泵浦电流会增强到共振电流峰值.更重要的是，泵浦电流作为系统长度的函数周期性振荡，这与传输的振荡密切相关。还详细讨论了系统的其他参数，如抽运振幅、静电势等对系统的影响。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Concepts of super-valley electron and twist induced quantum super-valley Hall effect
固体中电子的集体运动常被方便地描述为准粒子的运动。在这里，我们表明，这些准粒子可以分层。例如谷电子，它在蜂窝晶格内的超轨道中运动，形成谷赝自旋，或者波包的自转。我们证明了扭曲可以诱导谷电子在双层系统的莫尔超晶格周围的更高能级的运动。这种更大尺度的谷电子集体运动可以被看作是更高能级准粒子的自旋转（自旋），或者我们称之为超谷电子。这种准粒子原则上可以具有介观尺寸，因为莫尔超晶胞可以非常大。它可能会导致一些有趣的性质，如拓扑和手性输运，超流体等，即使这些性质在原始的未扭曲系统中不存在。以扭曲反铁磁耦合双层膜为例，我们发现在双层膜中形成了磁通量周期性交错的类Haldane超晶格，并且该系统可以表现出量子超谷霍尔效应。进一步的分析表明，超谷电子在投影到顶层和底层时具有相反的手征性，可以描述为实空间中纠缠的狄拉克费米子的两个分量（磁单极子），也可以描述为一个巨电子，为理解固体中电子的集体运动开辟了一条新的途径.
2021-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Addressing the spin-valley flavors in moir'e mini-bands of MoS2
该研究通过输运谱观测 MoS2 莫尔超晶格中的离散迷你能带与关联驱动 Lifshitz 相变，表明其源于自旋-谷对称性完全破缺。
2023-04-06 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Topological Flat Bands in Trilayer Graphene-Boron Nitride Moiré Superlattices
我们研究了由莫尔超晶格和电场在几乎对齐的ABC三层石墨烯-氮化硼界面中诱导的平带的电子结构，其中库仑效应可以导致相关的带隙相。我们的计算结果表明，谷自旋解决孤立的超晶格平带进行有限的陈数$C = 3$成比例的层数可以出现附近的电荷中性适当的垂直电场和扭转角。当库仑相互作用提升能带的简并度时，这些拓扑能带可以导致体现轨道磁性和自旋磁性的反常量子霍尔相。窄带宽的$\sim10$毫电子伏可实现连续范围的扭转角$θ\lesssim 0.6^{\circ}$与适度的层间电势差$\sim$ 50毫电子伏的TLG/BN系统的电场可调谐库仑相互作用驱动的自发霍尔相位的研究一个有前途的平台。
2018-06-01 cond-mat.mes-hall
Conductivity crossover in nano-crystalline diamond films: Realization of a disordered superlattice-like structure
我们提出了一批不同氮浓度的纳米金刚石薄膜的电输运特性，并解释了半导体异质结构的无序准超晶格模型的导电机制。合成的热灯丝化学气相沉积技术，在薄膜中的结构无序的程度，从拉曼光谱证实，被发现是可控的，导致在过渡的导电机制从本地化和激活的金属导电制度。因此，通过在低温下的高场磁阻测量，我们牢固地建立了从跳跃到3D弱局部化的电导率交叉。长的电子退相时间和其弱的温度依赖性表明金刚石基高速器件应用的可能性。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The electronic structure and intervalley coupling of artificial and genuine graphene superlattice
所谓的人造石墨烯是一种人造材料，其低能载流子由无质量狄拉克方程描述。将具有三角对称性的周期性势应用于二维电子气是制造这种材料的一种方法。根据最近的实验结果，现在可以在实验室中实现人工石墨烯，甚至可以对其施加额外的横向一维周期性势。我们将后者命名为人工石墨烯超晶格，以区别于由石墨烯制成的真正的石墨烯超晶格。在这项研究中，我们研究了人工石墨烯超晶格的电子结构，它表现出的能带隙的出现，合并和分裂的狄拉克点等，然后，从一个类似的调查真正的石墨烯超晶格，我们表明，许多这些功能源于狄拉克费米子之间的耦合居住在两个不同的山谷，谷间耦合。此外，与以往的研究相反，我们发现无论超晶格的空间周期有多长，谷间耦合对电子结构的影响都是不可忽略的。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall
Possible Realization and Protection of Valley-Polarized Quantum Hall Effect in Mn/WS2
通过第一性原理计算和模型分析，我们发现缺陷的二硫化钨单层和稀疏的锰吸附的结合可以产生高达210 meV的KK '谷自旋分裂.该系统还具有可调的磁各向异性能量、干净的带隙和适当的能带排列，费米能级正好位于K谷处的价带顶部上方。因此，它可用于实现谷极化反常霍尔效应，并可用于探索其他与谷有关的物理，而无需使用光学方法。通过用六方BN层覆盖它可以形成保护性环境，而不会对Mn/WS 2的良性特性造成太大干扰。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Valley Spirals in Magnetically Encapsulated Twisted Bilayer Graphene
范德华异质结构提供了一个丰富的平台，涌现物理由于其可调的杂化电子轨道和自旋自由度。在这里，我们表明，由扭曲的双层石墨烯夹在铁磁绝缘体之间形成的异质结构发展的平带源于扭曲，交换接近和自旋轨道耦合之间的相互作用。我们证明，在这个平带制度，自旋自由度是杂化的，从而产生一个有效的三角形超晶格谷作为一个退化的赝自旋自由度。半填充时的电子相互作用的减弱导致自发的谷混合态，即，谷扇区中的相关状态与谷旋量的几何挫折。我们发现，电层间偏置产生的有效模型中的人工谷轨道耦合，控制谷各向异性和相关态的微观细节，这两种现象理解的谷-海森堡模型与易平面各向异性交换。我们的研究结果提出了扭曲的石墨烯之间的磁性范德华异质结构作为平台，探索纯粹的谷相关态的石墨烯。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall
Engineering Miniband Topology via Band-Folding in Moiré Superlattice Materials
本文提出由莫尔超晶格势的能带折叠诱导能带反转，以工程化拓扑微带，并通过Rashba与BHZ模型构建相图及推广理论。
2024-05-21 cond-mat.mes-hall
Field-induced insulating states in a graphene superlattice
我们报告的高场磁输运（B高达35 T）上的门控超晶格的基础上排列的六方氮化硼顶部的单层石墨烯。大周期莫尔调制（15 nm）使我们能够在每个超晶格晶胞的一个通量量子附近和之上访问Hofstadter光谱（在B = 22 T时Phi/Phi_0 = 1）。由此我们揭示了除了nu = 0的自旋谷反铁磁体外，在正、负有效磁场中分别从nu = 1和nu = -2量子霍尔态发展出两个绝缘态.我们调查与这些绝缘状态，我们从温度激活的峰值电阻量化的能隙的字段依赖性。利用Phi/Phi_0 = 1的第三代狄拉克费米子局域朗道量子化的简单模型，描述了绝缘态的不同微观起源，并实验测定了出射能隙狄拉克准粒子的能量-动量色散.
2019-02-04 cond-mat.mes-hall
Realization of Photonic Charge-2 Dirac Point by Engineering Super-modes in Topological Superlattices
最近在某些凝聚态系统中发现了一种新的非常规四重线性带简并点。与标准的3-D狄拉克单极相反，这些被称为电荷-2狄拉克点的四重点的特征是非零的净拓扑电荷，可以用来深入研究拓扑物理学迄今未知的领域。在这里，我们报告的实验实现的电荷-2狄拉克点故意工程混合拓扑状态称为超模式的1-D光学超晶格系统与两个额外的合成维度。利用直接反射和透射测量，我们表现出的超级模式归因于合成的电荷-2狄拉克点，这是第一次在可见光区实现的存在。我们还展示了实验方法来操纵两个衍生的外尔点，在合成空间中是相同的收费。此外，拓扑末端模式唯一导致的电荷-2狄拉克点可以微妙地控制截断超晶格样品内，为我们打开了一条途径，合理地工程局部领域的强烈增强。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Realizing Topological Superconductivity with Superlattices
在一维或二维空间中实现拓扑超导体（SC）是一个高度追求的目标。突出的建议实现方案包括半导体/超导体异质结构和设置严格的限制系统的化学势。然而，在存在相邻SC及其伴随的屏蔽效应的情况下，保持化学势在所需范围内的能力是一个巨大的实验挑战。在这项工作中，我们研究了SC晶格结构中的SC是定期沉积在一个或两个维的样品。我们证明，该实现平台克服了在超导体的静电屏蔽存在的情况下控制化学势的挑战。我们展示了如何马约拉纳束缚态出现在一个一维系统的接近耦合到一个一维SC晶格的两端，并提出了一个基于SC晶格的实现的二维PX+IPY SC，托管手性马约拉纳模式在其边缘。特别是，我们建立，即使在假设的最坏情况下的绝对屏蔽，在SC下的化学势是完全不受外部栅极电位，拓扑相可以通过调整的化学势在该地区没有覆盖的SC。最后，我们简要地讨论了可能的影响库仑阻塞系统的性能。
2017-07-25 cond-mat.mes-hall
Interacting Dirac fermions under spatially alternating pseudo-magnetic field: Realization of spontaneous quantum Hall effect
拓扑晶体绝缘体表面和石墨烯都有多谷无质量狄拉克费米子，这些费米子没有被钉扎到布里渊区的高对称点。应变耦合到低能电子作为一个时间反演不变的规范场，导致伪朗道能级（PLL）的形成。本文研究了应变超晶格产生的周期性赝磁场。我们研究了应变超晶格引起的低能狄拉克锁相环谱，分析了各种极化态的影响。通过自洽的Hartree-Fock计算，我们建立了，由于应变超晶格和PLL电子结构，谷有序态自发打破时间反转和实现量子霍尔相位是有利的，而其他被抑制。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Perfect Valley Filter in Topological Domain Wall
我们提出了一种基于量子反常霍尔绝缘体和量子谷霍尔绝缘体之间的手征畴壁通道的完美谷滤波器的实现。独特的是，所有这些通道都位于同一个谷中，并单向传播，$100\%$谷偏振通过载波，而没有反向散射。的谷指数，手性，和通道的数量的拓扑电荷的保护，可控的外部领域，和检测的圆二色性。
2014-12-31 cond-mat.mes-hall
