Texture fluctuations and emergent dynamics in coupled nanomagnets
我们分析了两个杂散场耦合单元中磁化织构的热涨落,形成中自旋。为此,能源景观与热动力学的纹理绘制出来,并确定不对称的能量障碍。这些障碍是修改通过改变的间隙,分离的mesospins。此外,边缘之间的耦合导致在亚稳最小值的能量表面的曲率的各向异性。这产生边缘模式的动态模式分裂,并影响尝试切换频率。因此,我们阐明的机制,在热浴中的磁振子产生的随机波动的边缘磁化。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall
Spin-accumulation induced magnetic texture in a metal-insulator bilayer
我们考虑了正常金属中的自旋积累对相邻磁绝缘体中的磁静力学和磁动力学的影响。特别是,我们专注于自旋积累和磁绝缘体的易磁化轴之间的任意角度。基于Landau-Lifshitz-Gilbert现象学和磁电子电路理论,我们发现磁织构扭曲成一种稳定的结构,这种结构被证明是由虚的或图像的畴壁结构描述的,即,铁磁体外的畴壁。我们表明,即使当自旋积累是垂直于各向异性轴,磁织构发展的一个组件平行于足够大的自旋偏置的自旋积累。这种平行分量的出现引起自旋霍尔磁电阻和非局域磁振子输运的阈值行为。该阈值可用于设计可在没有外部磁场的情况下操作的新型自旋电子器件和磁振子器件。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall
Emergent Momentum-Space Skyrmion Texture on the Surface of Topological Insulators
在磁性拓扑绝缘体中,量子反常霍尔效应已被理论预言和实验证实。此外,这些材料的表面态在动量空间中表现出类似刺猬的“自旋”织构。在这里,我们应用先前制定的低能量模型Bi $_2$ Se $_3$,一个母体化合物的磁性拓扑绝缘体,一个平板的几何形状中,交换场的行为只在一个表面层。在这个示例设置中,刺猬变换为临界交换场之外的skyrmion纹理。这个临界场标志着两个拓扑上不同的阶段之间的过渡。拓扑相变发生时,费米能级处的能隙没有闭合,横向霍尔电导保持不变,并量子化为$e^2/2h$。动量空间Skyrmion结构在有限的场范围内持续存在。它可以在具有三维拓扑绝缘体和铁磁绝缘体之间的界面的混合异质结构中找到其实现。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall
Emergent Gauge Fields and Linear Dichroism in Spin-Textured Altermagnets
Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺尔迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学)
研究通过自旋纹理在自旋易变磁体中产生强可调的电导各向异性和光学各向异性,揭示了其作为方向选择性电子与光学功能的实现途径。
2026-09-23 cond-mat.mes-hall
Topological phases, van Hove singularities, and spin texture in magic-angle twisted bilayer graphene in the presence of proximity-induced spin-orbit couplings
本研究利用含自旋轨道耦合的Bistritzer-MacDonald模型,揭示了近邻诱导SOC下魔角扭曲双层石墨烯的拓扑相图、范霍夫奇点分裂及类斯格明子自旋织构,为理解SOC在该体系中的作用奠定基础。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall
Locally resolved electronic textures of reconstruction domains in marginally twisted monolayer-bilayer graphene
University of Ottawa(渥太华大学);University of Manchester(曼彻斯特大学);National Graphene Institute, University of Manchester(曼彻斯特大学国家石墨烯研究所);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
利用扫描隧道显微镜和光谱学,研究了微扭曲单层-双层石墨烯中三种不同堆叠域的局域电子织构,揭示了偏压依赖的隧穿特性层级切换和畴壁环绕AAB堆叠节点的现象。
2026-05-25 cond-mat.mes-hall
Emergent topology of flat bands in a twisted bilayer $α$-$T_3$ lattice
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
研究了晶格几何和布里渊区扩大导致的带折叠如何相互作用,生成并修改扭曲双层α−T3系统中的带拓扑。平带在dice极限下表现出显著退化,与h-BN层对齐后形成具有不同拓扑特性的子带,其中远离电中性区域出现非退化拓扑子带。
2026-06-05 cond-mat.mes-hall
Thermopower probing emergent local moments in magic-angle twisted bilayer graphene
Indian Institute of Science(印度科学学院);Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构);The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
通过热电功率探测魔角异质双层石墨烯中新兴局域磁矩的强相关性特征
2025-03-03 cond-mat.mes-hall
Tunable Fractional Quantum Hall Phases in Bilayer Graphene
量子系统中的对称性破缺往往会导致复杂的涌现行为。在双层石墨烯(BLG)中,垂直于基面施加的电场破坏了晶格的反转对称性,在电荷中性点处打开带隙。在量子化磁场中,电子相互作用可以在自旋自由度和谷自由度范围内引起自发对称性破缺,产生具有复杂有序度的量子霍尔态。在这里,我们报告的分数量子霍尔态(HHS)在双层石墨烯显示相变,可以通过横向电场调谐。这一结果为研究对称性破缺在具有不同拓扑序的涌现态中的作用提供了一个模型平台。
2014-03-09 cond-mat.mes-hall
Emergent Hyper-Magic Manifold in Twisted Kitaev Bilayers
Kitaev量子自旋液体由于各种材料(例如,RuCl 3),近似于它们有趣的物理学。在本文中,我们构造了一个平均场近似的莫尔超晶格出现在扭曲Kitaev双层膜的公度双层膜的解决方案。我们发现,在超晶格的微布里渊区上定义的非受限自旋的能带结构被极大地改变。该系统表现出一个超魔流形:一系列几乎完美平坦的能带出现在最低能隙以上的能量处,表现出非常大的(自旋)态密度,可以通过实验进行探测。有趣的是,平带本征态表现出类似于Kagome晶格波函数的局部化。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Antitopological magnetic textures in an antiferromagnetically coupled bilayer with frustration
Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University(东南大学物理学院教育部量子材料与器件重点实验室)
本文研究无外磁场下阻挫诱导的反拓扑双层磁织构通用模型,探明层间耦合可抑制结构畸变、提升运动速度,为相关拓扑磁织构的材料设计与应用提供指导。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent anisotropy in magnetic metamaterials
我们证明了磁性超材料中内部中旋织构的自修改的方向依赖性,这是由原子和介观长度尺度的耦合引起的。在不同方向上修饰中自旋使得能够量化内部磁化中的织构程度及其对中自旋的相互作用能的影响。新兴的各向异性表现在与温度的方向依赖性的reflective磁化。
2022-05-06 cond-mat.mes-hall
Emergent geometric frustration and flat band in moiré bilayer graphene
到目前为止,摩尔石墨烯双层在大的,不相称的旋转角度的物理被认为是无趣的。已经认为,在这样的结构中的层间耦合是弱的,并且该系统可以被认为是一对解耦的单个石墨烯片的良好近似。在这里,我们表明,对于大的旋转角附近的相称的,层间耦合,远远不是弱,是能够完全本地化的电子在一个大规模的,几何挫折网络的拓扑保护模式。系统的几何挫折产生了完全平坦的带,结果是强相关物理。尽管在晶格结构中没有大尺度图案出现在未引导的眼睛中,但所有这些都出现了。这个非凡系统的低能物理学在足够接近于衰变的情况下有一个精确的解析解。
2018-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent ferromagnetism near three-quarters filling in twisted bilayer graphene
当两片石墨烯以小的扭曲角堆叠时,预期所产生的平坦超晶格迷你带将强烈增强电子-电子相互作用。在这里,我们提出的证据表明,近四分之三($3/4$)填充的导电迷你带,这些增强的相互作用驱动扭曲的双层石墨烯进入铁磁状态。我们观察到紧急铁磁磁滞,与一个巨大的异常霍尔(AH)效应大$10.4\ \mathrm{kΩ}$和手征边缘状态在一个狭窄的密度范围内周围的一个明显的绝缘状态在$3/4$。令人惊讶的是,样品的磁化可以通过施加小的DC电流来反转。虽然AH电阻不是量子化的,耗散是显着的,我们认为,该系统是一个初期的陈氏绝缘体。
2019-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Altermagnetic spin textures: Emergent electrodynamics, quantum geometry, and probes
Hearne Institute of Theoretical Physics, Department of Physics & Astronomy, Louisiana State University(路易斯安那州立大学物理与天文学系希恩理论物理研究所);Institute for Theoretical Physics III, University of Stuttgart(斯图加特大学理论物理第三研究所)
本文研究了交替磁体中由空间和时间变化的磁性纹理产生的新兴电磁场和量子几何效应,揭示了其在自旋操控和自旋过滤中的应用潜力。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent Localization in Dodecagonal Bilayer Quasicrystals
在没有平移对称性的情况下,一种新型的长程有序引起了我们在凝聚态物理中的常识的剧烈革命。准晶体,作为一种非常规的系统,成为一个过多的测试我们的见解,并找到奇异的物质状态。特别是准晶体的电子性质及其在扭曲双层膜系统中的实验实现和可控性得到了广泛的关注。在这项工作中,我们研究如何准晶秩序双层系统可以诱导独特的本地化的电子没有任何外在的障碍。我们重点研究了扭曲双层石墨烯体系中的十二方准晶结构。在小能隙的情况下,我们发现由于准晶的非周期性,局域化普遍发生,这是由参与率的倒数和能级统计证明。我们理解的起源,这样的本地化近似的十二方准晶作为一个杂质散射问题。
2018-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Emergent Symmetry and Valley Chern Insulator in Twisted Double-Bilayer Graphene
本研究结合理论计算与实验,观测到转角双双层石墨烯在横向电场下的谷陈数2态及霍夫施塔特能谱的能隙闭合现象,证实相互作用能不改变其涌现谷对称性与单粒子能带拓扑。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Layer skyrmions for ideal Chern bands and twisted bilayer graphene
本文研究了理想Chern带的层skyrmions,发现在单Dirac moiré模型中旋量具有补偿磁相位的Skyrme纹理,且该拓扑鲁棒特征在扭曲双层石墨烯等结构中保持完整并获实验验证。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall
Wave Function and Emergent SU(2) Symmetry in $ν_T=1$ Quantum Hall Bilayer
我们提出了一个试验波函数的量子霍尔双层系统的总填充因子$ν_T=1$在层间距离$d$的磁性长度$\ell$的比例$d/\ell=κ_{c1}\approx1.1$,其中最低的充电激发是已知的有一个水平交叉。该波函数具有两粒子关联,与已有的数值计算结果吻合较好,可以看作是不同层中复合玻色子和反复合玻色子形成的自由激子的玻色-爱因斯坦凝聚体.我们显示了这些激子的自由性质,表明复合玻色子在$d/\ell=κ_{c1}$处具有SU(2)对称性,这导致了低位带电激发的能级交叉。我们进一步证明了小尺寸精确对角化的试探波函数和基态之间的重叠在$d/\ell=κ_{c1}$附近达到峰值,这支持了我们的理论。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent exotic chirality dependent dielectricity in magnetic twisted bilayer system
扭曲范德华双层膜为研究固体中的电子关联提供了一个理想的平台。特别令人感兴趣的是30度扭曲双层蜂窝晶格系统,它具有不相称的莫尔图案和不寻常的电子行为可能会出现由于缺乏相位相干。这样的系统对进一步的扭曲非常敏感,会出现许多有趣的现象。在本工作中,我们证明了由于层间耦合的扭曲引起的空间不均匀性,在磁性过渡金属二硫属化物(TMD)双层膜中出现了U(1)规范场。有趣的是,进一步扭曲到30度附近,诱导的规范场可以形成手征相关的实空间Skyrmion图案,或磁荷。此外,这种扭曲还通过实空间Berry曲率的非零通量诱导双层系统的拓扑相关的电子极化。进一步的分析证明了反铁磁耦合的扭转双层膜系统确实也是反铁电的!当外加电场打破层间的电势平衡时,会出现新的磁电耦合和奇异的手征介电性。这些发现不仅丰富了我们对莫尔系统的理解,而且为电子,光学甚至储能设备的功能2D材料设计开辟了一条有吸引力的路线。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent spin and orbital angular momentum of light in twisted photonic bilayer
本研究发现扭曲光子双层结构可使零角动量非偏振光分别在透射、反射中获得自旋与轨道角动量,揭示其不同微观机制及与层间距的依赖关系,为角动量分辨光-物质相互作用提供新方向。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Contrasting twisted bilayer graphene and transition metal dichalcogenides for fractional Chern insulators: an emergent gauge picture
本文通过涌现规范场图像对比扭曲MoTe2与魔角TBG,揭示二者分别对应抛物线空穴耦合单一规范场与狄拉克费米子耦合相反规范场,从而解释零场FCI仅在MoTe2中稳定,并据此探讨稳定FCI的策略。
2024-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of spin-triplet Cooper pairing in the density of states of spin-textured superconductor-ferromagnet bilayers
自旋三重态超导性在非共线磁性异质结构中的存在已经得到了很好的证实。这一发现为超导自旋电子学奠定了基础,其目标是创造一种低功耗器件,以取代受加热限制的传统电子学。从基本的观点来看,自旋三重态库珀对的结构和性质的研究仍在继续。最近,光谱学的证据表明,提供了更详细的了解结构的三重态库珀对比超导。因此,我们在这里研究的自旋三重态库珀对的结构,通过态密度的双层织构磁性绝缘体接近超导体。利用准经典格林函数方法,我们研究了自旋分辨和自旋无关的局域态密度。我们发现,等自旋和混合自旋三重态库珀对导致不同的光谱特征,这可以进一步增强自旋极化光谱。我们的研究结果表明,自旋极化隧穿方法在表征异质结构中的非常规超导性方面具有巨大的潜力。
2018-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pressure and Proximity Tuned Twisted Bilayer Graphene
Loughborough University(拉夫堡大学)
本研究通过封装和压力调控扭曲双层石墨烯,发现非径向自旋纹理下的纯共线爱德斯坦效应,并利用压力调节费米面与量子几何,为莫尔异质结构的拓扑和自旋-电荷转换提供新途径。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall
Theoretical Design of Mono-Elemental Ferroelectricity with Tunable Spin Textures in Bilayer Tellurium
本文通过理论设计在双层碲中实现单元素铁电性,利用不对称堆叠产生0.78 pC/m面外极化,并结合强自旋轨道耦合实现可调自旋纹理,为多功能纳米器件提供新平台。
2024-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band Structure of Twisted Bilayer Graphene: Emergent Symmetries, Commensurate Approximants and Wannier Obstructions
双层石墨烯在小扭转角下的能带结构的一个显著特征是在中性附近出现孤立带,其带宽在某些魔角(如,$θ\sim 1.05^\circ$)。在这一领域,相关绝缘态和超导电性已被实验观察到。对这些现象的微观描述需要对能带结构的普遍方面的理解,我们在这里讨论。首先,我们指出了涌现对称性的重要性,例如谷守恒,它们在小扭转角的限制下是极好的对称性,并决定了能带结构的定性特征。在讨论能带结构的相称近似时,有时会忽略这些,我们也在这里回顾,并巩固它们与包含所有涌现对称性的连续统理论的联系。最后,我们讨论的障碍,写下来的紧束缚模型的孤立的频带,特别是一个新的对称性为基础的诊断这些障碍,以及关系带拓扑结构和解决障碍的策略。特别地,我们构建了一个四带模型,其中两个较低的孤立带实现了扭曲双层石墨烯的单谷近平坦带的所有已识别的Wannier障碍。
2018-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unveiling the emergent traits of chiral spin textures in magnetic multilayers
磁skyrmions是拓扑缠绕的纳米级自旋纹理,其环境稳定性和多层膜中的电操纵导致了研究活动的爆炸。虽然过去的努力主要集中在孤立的skyrmions,最近合奏的手性自旋纹理,包括skyrmions和磁条,被证明具有丰富的相互作用与潜在的设备应用。然而,手性自旋织构现象学的几个基本方面仍有待阐明,包括它们的畴壁结构,热力学稳定性和形态转变。在这里,我们揭示了这些纹理特征的演变在一个可调的多层平台-其中手性相互作用支配自旋纹理能量可以广泛变化-使用全场电子和软X射线显微镜与数值模拟相结合。随着手性相互作用的增加,我们证明了Néel螺旋的出现,随后是域压缩性的显着降低,最后是Skyrmion形成机制的转变。结合分析模型,这些实验建立了一个全面的微观框架,用于研究和定制多层膜中的手性自旋织构特性。
2022-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lagrangian formulation for emergent elastic waves in magnetic emergent crystals
磁性涌现晶体是出现在磁体中的“粒子状”自旋纹理的周期性排列。而不是专注于一个单独的自旋或宏观磁化场,我们分析了这些新的状态的动力学行为,采取固态的观点。基于变分原理,建立了磁性材料中出现的任何一种新的晶态的晶格动力学基本方程。对于在出射晶体中传播的小振幅出射弹性波,基本方程归结为一个本征值问题,由此确定了所有出射声子在长波长极限下的色散关系和振动模式。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall
Emergent $d$-wave altermagnetism in orthogonally twisted bilayer CrPS$_4$
Instituto de Ciencia Molecular, Universitat de València(瓦伦西亚大学分子科学研究所);Departamento de Física y Geociencias, Universidad del Norte(北大学物理与地球科学系)
研究通过正交扭曲双层CrPS$_4$展现由结构旋转驱动的$d$-波交替磁性,结合对称性分析和第一性原理计算,揭示了非相对论自旋分裂和高效自旋-电荷转换机制。
2026-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Riemannian geometric classification and emergent phenomena of magnetic textures
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所 emergent matter science 中心);Fundamental Quantum Science Program (FQSP), TRIP Headquarters, RIKEN(理化学研究所 TRIP 总部基础量子科学项目)
本文从微分几何角度提出磁纹理新分类,引入测地标量自旋手性和扭转标量自旋手性以完善非共面纹理分类,并证明测地SSC可诱导非互易响应等涌现现象。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent chiral symmetry breaking in moiré domain wall networks redirects topological boundary states in bilayer graphene
The University of Melbourne(墨尔本大学);Northwest Institute for Nonferrous Metal Research(西北有色金属研究院);University of New South Wales(新南威尔士大学)
研究揭示了莫尔石墨烯双层中通过堆叠和网络层面的对称性破缺,导致螺旋网络结构的形成及低能电子态的调控。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Non-Adiabaticity in Vortex Cores due to the Emergent Hall Effect
我们提出了一个理论和实验相结合的研究,调查的起源增强的非绝热磁涡核。利用扫描透射X射线显微镜对涡核旋转动态成像,以高精度测量非绝热性,包括高置信度上限。使用数值计算和分析推导,我们表明,实验观察到的大的非绝热参数可以解释由纹理引起的紧急霍尔效应产生的局部自旋电流的存在。这种增强的非绝热性只存在于二维和三维的磁性纹理,如涡旋和skyrmions和不存在的一维畴壁,与实验观察。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall
Wavefunction textures in twisted bilayer graphene from first principles
Harvard University(哈佛大学);Nanyang Technological University Singapore(南洋理工大学新加坡);Florida State University(佛罗里达州立大学)
本研究通过从头原理计算揭示扭曲双层石墨烯中波函数纹理的形成机制及其与拓扑和关联相的关联。
2026-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent curved space and gravitational lensing in quantum materials
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
量子材料中,长波长自旋纹理导致有效引力场涌现,产生类似引力透镜的电子透镜效应,揭示非绝热性驱动的新引力现象。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral and Topological Orbital Magnetism of Spin Textures
使用半经典的格林函数形式主义,我们发现出现的手性和拓扑轨道磁性在二维手性自旋纹理明确找到的轨道磁化的修正,成比例的纹理的梯度的权力。我们表明,在自旋轨道耦合的情况下,由此产生的轨道力矩可以理解为电子响应与实空间Berry曲率的新兴磁场。通过参考Rashba模型,我们证明了通过调整表面系统的参数,在自旋纹理中涌现的轨道磁性的工程可以为轨道电子学中的新概念铺平道路。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Change of chirality at magic angles of twisted bilayer graphene
我们推导出一个简单的公式,扭曲的双层石墨烯的实空间手性,可以涉及到它的片电流的叉积。该量示出了作为栅极电压的函数的第一远程带的明确限定的平台,其对于相称的扭转角被近似量化。第零个平台对应于第一个魔角,其中由于出现$C_6$对称性而发生符号变化。我们的观察提供了一个新的定义的魔角的基础上的宏观观察,这是在典型的运输实验。
2020-08-27 cond-mat.mes-hall
Emergent electric field induced by current-driven domain wall motion in a room-temperature antiferromagnet FeSn2
本文在室温反铁磁体FeSn2中首次证实电流驱动反铁磁畴壁运动可产生涌现电场,该响应随样品尺寸减小而增强且对磁场鲁棒,为纳米尺度量子自旋电子器件发展奠定基础。
2023-12-04 cond-mat.mes-hall
Current-linear emergent induction of pinned skyrmion textures in an oxide bilayer
本文在SrRuO3/SrIrO3氧化物双层中首次观测到由钉扎磁性斯格明子电流驱动动力学产生的电流线性纵向和横向涌现电磁感应,其中横向EEMI为首次报道,斯格明子运动与电流夹角为80度。
2025-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magneto-Moiré Excitons in Twisted Bilayer CrSBr
University of Michigan(密歇根大学);ITMO University(ITMO大学);The University of Texas at Dallas(德克萨斯大学达拉斯分校);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院);University of Iceland(冰岛大学)
本研究在双层CrSBr中观测到磁莫尔激子,揭示了莫尔自旋纹理与光学激发的耦合机制,为磁光传感和拓扑控制提供了新平台。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Emergent Josephson Lattice in Neutral Twisted Bilayer Graphene (Moiŕe is Different)
“更多是不同的”(安德森,1972年)在石墨烯。双层和扭转弹簧的惊喜。最近发现的超导电性(T $_c\approx$ 1.7 K)在超低掺杂密度$\sim 10^{11}$ cm ${}^{-2}$提醒社会寻找一个电子-电子相互作用为基础的机制,声子诱导的吸引力似乎不够。我们提出了一种机制的超导性,其中发挥了重要作用的致密(密度$\approx$ 2 $\times$ 10 ${}^{15}$ cm $^{-2}$)$π$ -电子流体的石墨烯层。这种流体在碳-碳键尺度上具有离壳共振价键相关性(RVB)。相称的扭曲$θ\approx 1.1^\circ$产生电荷中性载流子池(尺寸$\sim$ 50 μ m),并形成局部AA配准的三角形莫尔晶格。AA注册通过层间隧穿掺杂相等数量的电子和空穴,而AB注册不。使用壳层上RVB相关性,电荷中性水坑内的载流子形成相等数量的-2e和+2e库珀对。出现约瑟夫森-莫尔晶格。库仑阻塞与对隧穿竞争,并产生玻色莫特绝缘体。栅极掺杂掺杂玻色哈伯德模型,并创造超导性。我们的信息是,在(无载体)中性石墨烯中保持休眠的RVB相关性对于两个添加的电子变得在壳层上,因为它们与使背景$π$在石墨烯中流动的电子无法区分。
2018-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multi-flavor Dirac fermions in Kekulé-distorted graphene bilayers
石墨烯的电子结构可以从根本上改变时,衬底或adatom诱导的凯库勒超晶格耦合的谷和同位旋自由度。在这里,我们表明,能带结构的Kekulé织构石墨烯可以通过层堆叠重新设计。我们预测了一个家庭的凯库勒石墨烯双层,表现出能带结构多达六个山谷,和室温狄拉克准粒子的质量可以静电调谐。费米速度是原始石墨烯的一半,使该系统处于强耦合状态,可以预期存在相关的基态。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall
Revealing Emergent Magnetic Charge in an Antiferromagnet with Diamond Quantum Magnetometry
旋转拓扑织构在磁性材料的奇异相中起着关键作用,并为逻辑和存储应用提供了希望。在反铁磁体中,这些织构相对于铁磁体表现出增强的稳定性和更快的动力学,但由于它们的净磁矩消失,它们也很难研究。一种满足具有可忽略的反作用的高灵敏度矢量磁场感测的需求的技术是金刚石量子磁力测量。在这里,我们表明,原型反铁磁体,赤铁矿,主机的单极,偶极和四极紧急磁荷分布丰富的挂毯。反铁磁自旋织构的涡旋度的直接读出,通过对偶关系提供了与其磁荷的重要联系。我们的工作定义了一种新的磁系统范式,以探索二维单极物理学,并强调了钻石量子磁力学在探索量子材料中的涌现现象中可能发挥的变革性作用。
2023-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strained Bilayer Graphene, Emergent Energy Scales, and Moire Gravity
研究发现应变双层石墨烯的低能物理对应弯曲时空中的费米子隧穿理论,其度规共形变换可产生远低于原始理论的涌现莫尔能标,还构建了有效宇宙学常数可任意小的莫尔引力玩具模型,或与宇宙学真空灾变相关。
2022-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other gr-qc
Pulsed-gate spectroscopy of single-electron spin states in bilayer graphene quantum dots
石墨烯和双层石墨烯量子点是具有长相干时间的自旋量子位的有希望的宿主。虽然最近的技术改进使得在双层石墨烯量子点中静电限制单电子成为可能,并且已经详细研究了它们的自旋和单粒子谱的谷纹理,但是它们的弛豫动力学仍然未被探索。在这里,我们报告通过高频门控单电子双层石墨烯量子点的传输。通过单电子自旋态的瞬态电流谱,我们得到了自旋弛豫时间的下限为0.5~$μ$ s。这一结果代表了石墨烯量子点中自旋相干时间的研究和自旋量子比特的实现的重要一步。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Metastable magnetic domains and the anomalous $B_\parallel=0$ resistance peak in twisted double bilayer graphene
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Birla Institute of Technology and Science(比尔拉理工学院)
该研究揭示扭转双双层石墨烯零面内磁场处反常电阻峰的起源,关联轨道磁畴构型与自旋自由度,明确面内磁场及栅极电压轨迹对该峰的调控作用。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall
Moiré Kramers-Weyl Fermions from Structural Chirality with Ideal Radial Spin Texture
本研究提出可在自旋-轨道耦合的扭转双层莫尔体系中构建二维Kramers-Weyl费米子,揭示了对称性强制的类Weyl层间耦合保障理想径向自旋织构的机制,并通过第一性原理计算在扭转α-In₂Se₃双层中验证了该效应。
2024-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of Nearly Dispersionless Bands with Strong Orbital Anisotropy from Destructive Interference in Twisted Bilayer MoS2
最近,堆叠的范德华材料的相邻片材之间的扭转角作为一种新的旋钮出现,以受控的方式在二维异质结构中设计相关的物质状态,从而产生涌现的现象,如超导性或相关绝缘状态。在这里,我们使用从头算为基础的方法来表征扭曲双层二硫化钼的电子性质。我们报告说,在扭曲的双层石墨烯形成鲜明对比,轻微的空穴掺杂的二硫化钼实现了一个强烈的不对称的px-py哈伯德模型的蜂窝晶格上,由于相消干涉出现两个几乎完全无色散带。我们研究的集体行为的扭曲双层二硫化钼在相互作用的存在下,并表征一系列不同的磁性和轨道有序的相关相位,这可能是容易受到量子波动引起的异国情调,纯量子,物质的状态。
2020-04-06 cond-mat.mes-hall
Perfect one-dimensional chiral states in biased twisted bilayer graphene
我们从理论上研究了小角度扭曲的双层石墨烯的电子结构,在顶层和底层之间具有很大的电势不对称性。我们发现,已知出现在三角形AB-BA域边界上的出现螺旋态实际上并不形成一个传播网络,而是提供了独立的,完美的一维通道,在三个不同的方向传播。使用连续模型的哈密顿量,我们证明了施加的偏置导致两个定义良好的能量窗口,其中包含稀疏分布的一维通道。这些能量窗口的起源可以使用单层石墨烯的交叉电子和空穴带的双带模型来理解。我们还利用紧束缚模型实现了扭曲双层石墨烯的晶格形变,并讨论了晶格弛豫对一维沟道的影响。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall
Layer-selective chirality switch in bilayer graphene intercalated by Janus monolayers
Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院信息学研究所);Faculty of Physics, University of Belgrade(贝尔格莱德大学物理学院)
研究了用Janus单层插入双层石墨烯,通过第一性原理计算等方法,发现能诱导面内Rashba自旋纹理层选择性开关,可独立控制自旋电流方向,为门可调、层选择性自旋电子器件提供了有前途的平台。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall
Particle-Hole Duality, Emergent Fermi Liquids and Fractional Chern Insulators in Moiré Flatbands
莫尔条纹平带,例如,在扭曲的双层石墨烯在魔角,已经吸引了足够的兴趣,由于他们的高度的实验可调性和有趣的可能性,产生新的强相互作用相。在这里,我们认为分数填充自旋和谷极化莫尔平带内的库仑相互作用的核心问题,并证明了在孔,获得一个非平凡的孔分散的对偶描述,提供了关键的物理直观,并使使用标准的微扰技术,这个强相关的问题。在实验相关的示例中,例如ABC堆叠的三层和与氮化硼对齐的扭曲双层石墨烯,其导致在电子填充分数分别下降到大约$1/3$和$2/3$时出现相互作用驱动的费米液态。在甚至更低的填充分数,电子密度仍然忠实地跟踪单孔色散,同时表现出明显的非费米液体行为。最突出的是,我们提供了微观证据,高温分数陈绝缘体可以形成在扭曲的双层石墨烯与六方氮化硼对齐。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent Nodal Spheres and Weyl Fermions via Spin-Texture Coupled to Thin Film Orbital Dirac Semimetals
The University of Tokyo(东京大学);National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学)
研究通过自旋纹理与薄 film 轨道狄拉克半金属耦合,发现韦尔费米子和节点球体的涌现现象,包括反常霍尔效应和旋磁效应。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable gauge fields in tiny-angle twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯由于其丰富的电子性质和可调谐性,近年来引起了人们的广泛关注。在这里,我们表明,对于非常小的扭转角,$α\ll 1^\circ$,垂直电场的应用在数学上等价于一种新的人工规范场。这种识别为在稳健的设置中生成和检测石墨烯平台中的伪朗道能级打开了大门,这些设置不依赖于应变工程,因此可以实际地收获用于技术应用。此外,这种新的人工规范场导致高度本地化模式的发展与平带接近电荷中性,形成一个紧急的Kagome晶格在真实空间中。我们的研究结果表明,对于微小的角度,偏置扭曲双层石墨烯是一个很有前途的平台,可以实现高度局域态的阻挫晶格,开辟了一个新的方向,强关联相的物质的研究。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall
180$^\circ$-twisted bilayer ReSe$_2$ as an artificial noncentrosymmetric semiconductor
本研究制备180°扭转双层ReSe₂,利用光谱、ARPES和能带计算证实反演对称破缺及约50 meV自旋劈裂,表明中心对称单层堆叠也可构建自旋—动量锁定态。
2023-09-27 cond-mat.mes-hall
Operator ordering as an emergent gauge field in twisted bilayer graphene: singular spectral signatures at the magic angle
Universidade Federal do Ceará (UFC)(塞阿拉联邦大学)
通过厄米排序修正,在魔角扭曲双层石墨烯的AB/BA堆叠点产生约171 meV的范霍夫峰分裂,该分裂源于有效质量零点处的Aharonov-Bohm通量,且与栅压无关,可作为魔角判据。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el