Heterobilayer moiré magnets: moiré skyrmions and the commensurate-incommensurate transition
我们研究了无扭曲的铁磁和反铁磁范德华材料的异质双层,特别是在铁磁层中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。利用连续低能场论研究了这类系统。我们开发了一个相图作为层间交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的强度的函数,结合微扰和强耦合分析与数值模拟使用Landau-Lifshitz-Gilbert方程。发现了各种莫尔周期性公度相,并讨论了莫尔周期性公度相到非公度相的转变。在相称的阶段,我们观察到一个有趣的skyrmion晶格相,其中每个莫尔晶胞主机一个skyrmion。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phases of commensurate or incommensurate non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger lattices
研究含四子晶格调制非厄米在位势的公度与非公度 SSH 晶格,揭示反 PT 相变、Berry 相外边缘态及宇称拓扑不变量,并比较两类晶格动力学。
2024-06-16 cond-mat.mes-hall
Commensurate lock-in and incommensurate supersolid phases of hardcore bosons on anisotropic triangular lattices
研究了三角晶格上具有各向异性最近邻跳跃和排斥作用的半填充硬核玻色子的公度锁定和非公度超固相之间的相互作用。我们使用数值量子和变分蒙特卡罗以及分析的Schwinger玻色子平均场分析,建立基态和相图。结果表明,对于有限尺寸系统,随着各向异性参数的改变,不同超固相之间存在一系列的跳跃。密度有序波矢被锁定在相称的值,并在相邻的超固体之间跳跃。然而,在热力学极限,这些跳跃的幅度消失,导致一组连续的新的无公度超固体相。
2009-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Commensurate-incommensurate transition for graphene on hexagonal boron nitride
当晶体受到周期性势作用时,在一定的情况下(如当势的周期接近晶体周期性时;势足够强时等),它可能会自我调整,以遵循电位的周期性,从而形成所谓的相称状态。这种相变在凝聚态物理的许多领域都是普遍存在的现象:从晶体中的磁性和位错,到超导体中的涡旋,以及吸附在晶体表面上的原子层。特别感兴趣的可能是两个相称的阶段之间的拓扑缺陷的属性:孤子,域壁,和位错壁。在这里,我们报告了六方氮化硼(hBN)顶部的石墨烯的硼酸盐-无公度转变。根据两个六边形晶格之间的旋转角度,石墨烯可以拉伸以调整到稍微不同的hBN周期性(对于小旋转角度发现的相称状态)或表现出很少的调整(不相称状态)。在相称状态下,具有匹配晶格常数的区域被积累所产生的应变的畴壁分开。这种类似孤子的物体引起了人们极大的兴趣,它们的存在可能解释了最近的观察结果,即石墨烯-hBN异质结构的电子、光学、拉曼和其他性质发生了显着改变。
2014-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Commensurate and incommensurate double moiré interference in twisted trilayer graphene
扭曲石墨烯多层最近已被证明与扭曲双层石墨烯共享几个相关驱动行为。一般来说,范霍夫奇点(VHS)可以用作相关行为趋势的代理。采用紧束缚方法和半经典分子动力学相结合的原子论方法,研究了具有两个独立扭曲角的扭曲三层石墨烯(TTG)的电子结构.两个独立的扭转角可以导致莫尔图案的干涉,形成各种公度/不公度复杂的超莫尔图案。特别讨论了晶格弛豫、扭转角和角度无序对VHS的影响。我们发现晶格弛豫对VHS的位置和大小有很大的影响。在超莫尔TTG中,莫尔干涉根据相对扭转角提供相长或相消效果。通过调制这两个独立的扭转角,可以利用莫尔条纹构造出新型的超结构,如Kagome晶格。此外,我们证明,扭转角(角度紊乱)的轻微变化提供了显着的VHS的峰值抑制。除了莫尔长度,VHS和LDOS映射在实空间中的演化可以用于识别复杂TTG中的扭转角。在实践中,我们的工作可以提供一个指导,探索超莫尔TTG的平带行为的实验。
2022-09-25 cond-mat.mes-hall
Interlayer coupling in commensurate and incommensurate bilayer structures of transition metal dichalcogenides
用微扰方法研究了过渡金属双硫族化合物的公度和非公度双层结构中的层间耦合。\pm K谷中的层间耦合可以分解为一系列具有不同相位因子的跳跃项。在H型和R型对称双层膜中,三个主要项之间的干涉导致层间耦合强度对平移的敏感依赖性。通过拟合从头算结果,发现主要的跳跃项的大小为几十个meV。研究了价带Γ谷和导带Q谷的层间耦合。所获得的几百meV的强耦合强度可以在介导过渡金属二硫属化合物异质层中的超快层间电荷转移中发挥重要作用。
2017-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Commensurate and Incommensurate States of Topological Quantum Matter
我们证明了数字和对偶调制的存在,相称和不相称的拓扑量子物质的状态在简单的系统parafermions,最近的建议,在介观阵列中实现这样的系统的动机。在二维空间中,我们得到了一个拓扑普适类的最简单的代表,我们称之为Lifshitz。它的特征在于一个拓扑三临界点,其中一个非局部有序的均匀相满足一个无序相和第三相,显示调制的非局部序参量。
2014-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Low friction and rotational dynamics of crystalline flakes in solid lubrication
固体在无公度接触时表现出低摩擦、“超润滑”和滑动。对于石墨表面上的石墨烯薄片,超润滑滑动仅仅是暂时的,这是由于薄片从与基底不相称的接触旋转到与基底相称的接触。我们研究这种旋转通道的摩擦在一个原型几何的细观和宏观固体润滑。通过分子动力学模拟和理论论证,我们发现由移动、旋转石墨烯薄片润滑的两个表面在被随机取向的钉扎石墨烯片覆盖时也表现出与理想的不相称接触一样的稳定的超润滑滑动。对于公度表面,我们发现了一个低摩擦状态在低温下,无公度状态不会被破坏的热涨落。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
The Commensurate-Incommensurate Charge-Density-Wave Transition and Phonon Zone Folding in 1T-TaSe2 Thin Films
散装1 T-TaSe 2具有异常高的电荷密度波(CDW)的转变温度为600 K和473 K以下的材料存在于无公度(I-CDW)和相称(C-CDW)的电荷密度波阶段,分别。晶格的C-CDW重构与从原始布里渊区的中间区域回到伽马点的声子模式的区带折叠所产生的新的拉曼峰相吻合。C-CDW转变温度作为膜厚度的函数,从这些新的拉曼峰的演变确定,他们被发现从473 K下降到413 K的膜厚度从150 nm到35 nm的减少。拉曼数据与从头计算的正常和C-CDW阶段的比较给出了一致的图片的声子模式的区域折叠后晶格重构。在I-CDW相,平移对称性的损失与拉曼峰的强烈抑制和加宽相一致。所观察到的C-CDW转变温度的变化与体和单层1 T-TaSe 2的总能量计算是一致的。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Zero-Energy Modes in Gapless Commensurate Aubry-André-Harper Models
Aubry-André或Harper(AAH)模型一直是量子局域化背景下广泛理论研究的主题。最近的研究表明,用无公度AAH模型描述的一维准晶具有非平凡拓扑。在这封信中,我们表明,相称的非对角AAH模型是拓扑非平凡的,在无隙制度,并支持零能量的边缘模式。与无公度情形不同,非对角AAH模型的非平凡拓扑是由一维Majorana链的拓扑性质决定的。我们讨论了在公度AAH模型中我们所预言的拓扑相位的实验可观测性的可行性。
2013-05-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
The mechanism of domain-wall structure formation in Ar-Kr submonolayer films on graphite
本文用正则系综下的蒙特卡罗模拟方法,研究了低温下吸附在石墨基面上的二维有限Ar和Kr混合团簇的无公度跃迁。它已被证明,当氩浓度超过所需的值,以覆盖集群的外围发生的过渡。无公度相在密度超过理想$(\sqrt{3}\times\sqrt{3})R30^\circ$公度相的密度时表现出与纯氪膜中观察到的相似的畴壁结构,但公度畴的尺寸不随团簇尺寸变化很大。当氩浓度增加时,畴壁的成分发生变化,而相应的畴由纯氪组成。我们已经构建了一个简单的一维的Frenkel-Kontorova模型,产生的结果是在一个很好的定性协议与Monte Carlo结果获得的二维系统。
2015-01-12 cond-mat.mes-hall
Interlayer Coherence in the $ν=1$ and $ν=2$ Bilayer Quantum Hall States
我们通过倾斜样品并同时改变每个量子阱中的电子密度,测量了在朗道能级填充因子$ν=1$和2下双层量子霍尔(BLQH)态的霍尔平台宽度和激活能。在$ν=1$和$ν=2$发现了公度态和非公度态之间的相变。特别是,三个不同的$ν=2$ BLQH状态被确定为复合状态,相干的公度状态,和相干的非公度状态。
1998-12-04 cond-mat.mes-hall
Superlubric to stick-slip sliding of incommensurate graphene flakes on graphite
我们计算了完全移动的石墨烯片在石墨上滑动的摩擦力。对于inadherately堆叠的薄片,我们发现一个突然的和可逆的增加摩擦负荷,与实验观察。从光滑滑动到粘滑的转变以及相应的摩擦增加既不是由于旋转到相称接触也不是由于位错,而是由于边缘原子的垂直扭曲引起的钉扎,当它们被氢饱和时。这种行为应适用于所有具有强面内粘结的层状材料。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Stacking in incommensurate graphene/hexagonal-boron-nitride heterostructures based on ab initio study of interlayer interaction
用密度泛函理论计算了石墨烯/氮化硼异质结构中的层间相互作用,并对范德华相互作用进行了修正.它表明,使用的实验层间距离允许描述的势能面的水平更准确,但昂贵的计算方法。另一方面,它也表明,层间相互作用能的依赖关系的层的相对面内位置可以拟合与高精度由系统对称性确定的一个简单的表达式。在这种近似中仅使用两个独立的参数表明,平坦石墨烯/氮化硼系统的各种物理性质是相互关联的,并且可以通过这两个参数来表示。在这里,我们估计了一些可以通过实验获得的相应的物理性质,包括对来自层间相互作用的石墨烯/氮化硼双层的高度无公度基态的莫尔超结构的周期的校正,在拉伸石墨烯上的氮化硼的轻微无公度系统中的堆叠位错的宽度以及公度石墨烯/氮化硼系统的剪切模式频率,例如层上的薄片。我们建议,可以观察到在氮化硼拉伸石墨烯和相应的临界应变的实验测量的无公度相变,也可以用来深入了解石墨烯/氮化硼的相互作用。
2017-08-29 cond-mat.mes-hall
Incommensurate ground state of double-layer quantum Hall systems
双层量子霍尔系统在足够小的层间距下具有层间相位相干性,即使没有层间隧穿。当存在层间隧穿时,足够强的面内磁场$B_\parallel > B_c$的施加驱动到无公度孤子晶格(SL)状态的无公度-无公度(CI)转变。我们在梯度近似下计算了所有$B_\parallel$值的SL态的Hartree-Fock基态能量,并使用它来获得各向异性SL刚度、SL的Kosterlitz-Thouless熔化温度和SL磁化强度。当从SL态接近CI跃迁时,面内微分磁化率按$(B_\parallel - B_c)^{-1}$发散。
2001-03-03 cond-mat.mes-hall
AA stacking, tribological and electronic properties of double-layer graphene with krypton spacer
采用van der Waals修正的密度泛函理论,研究了具有近单层覆盖的公度和非公度氪间隔层的双层石墨烯的结构、能量和摩擦学特性.结果表明,当间隔物处于相称相时,石墨烯层具有AA堆叠。对于这个阶段,相对平面内平移和旋转运动的障碍和剪切模式的频率的石墨烯层的计算。对于不相称的阶段,这两个障碍被发现是微不足道的小。一个相当大的变化的石墨烯层之间的隧道电导分离的相称的氪间隔在其相对亚埃位移揭示了通过使用的Barnstrom方法。纳米机电系统的基础上所研究的摩擦学和电子性能的异质结构的可能性进行了讨论。
2013-11-09 cond-mat.mes-hall
Fast diffusion of graphene flake on graphene layer
分析了石墨烯片在石墨烯层上的扩散,提出了一种新的扩散机制。通过分子动力学模拟和基于从头算和半经验计算的解析估计,证明了在温度T ~ Tcom范围内扩散机制是主导的,其中Tcom对应于在相称状态中的相邻能量最小值之间的薄片转变的势垒。例如,对于由~ 40、200和700个原子组成的薄片,在50 - 150 K、200 - 600 K和800 - 2400 K温度范围内,通过薄片旋转的扩散机制对无公度态的贡献分别比在公度态下的扩散机制的贡献高1 - 2个数量级。实验测量的石墨烯层的相对运动的基础上的扩散的石墨烯薄片的研究的障碍的可能性被认为是。所获得的结果也是相关的多环芳香族分子在石墨烯上的动态行为的理解,应该是定性有效的一组相称的吸附剂吸附剂系统。
2011-02-20 cond-mat.mes-hall
Probing interlayer interactions and commensurate-incommensurate transition in twisted bilayer graphene through Raman spectroscopy
本研究利用拉曼光谱探测扭曲双层石墨烯(TBLG)在0°至30°扭曲角下的层间相互作用与电声子散射,结合DFT计算验证能带杂化,发现扭曲角增加引发公度-非公度转变,为快速表征TBLG公度程度提供了便捷工具。
2023-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Depinning, Melting and Sliding of Generalized Wigner Crystals in Moire Systems
该研究通过数值模拟莫尔异质结中广义维格纳晶体的动力学,揭示了不同填充因子下的两步脱钉过程、有限温度输运特性及不对称输运现象,为莫尔系统新物相研究和电荷输运功能开发提供了理论依据。
2024-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Commensurate and Incommensurate Chern Insulators in Magic-angle Bilayer Graphene
本工作在hBN对齐的魔角双层石墨烯中首次观测到平价带零磁场陈绝缘体完整序列,并通过掺杂发现不可公度陈绝缘体与维格纳晶体,填补了C2z对称性破缺下的整体拓扑框架。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
(In)commensurability, scaling and multiplicity of friction in nanocrystals and application to gold nanocrystals on graphite
研究了三角形纳米晶在六方衬底上的摩擦力与接触尺寸$A$的关系以及纳米晶和介观晶体在规则衬底上的摩擦力的关系。假设晶体是刚性的,但不是完全刚性的。系统地识别了公度和不公度构型。结果表明,三个不同的摩擦分支共存,一个不相称的一个不与接触尺寸($A^0$)和两个相称的规模不同(与$A^{1/2}$和$A$),并与各种组合的相称和不相称的晶格参数和取向。这种共存是接触层的二维性质的直接结果,并且这种多重性存在于由规则晶格组成的所有几何结构中。为了证明这一点,对矩形几何形状重复该过程。不规则形状晶体的缩放也被认为是,并再次发现三个分支($A^{1/4}, A^{3/4}, A$)。基于标度性质,定义了一个量,它可以用来分类无限接触以及有限接触的可互换性。最后讨论了金纳米晶在石墨上摩擦实验的结果。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological equivalence of crystal and quasicrystal band structures
最近的一些文章报道了在一维无公度晶格模型中存在拓扑非平凡态和相关的终态,这些通常只在更高的维度中才能被预期。使用一个明确的建设,我们在这里认为,最终状态有完全相同的起源,因为他们的对应物在相称的模型和不可分割性实际上并没有提供一个有意义的连接到系统的拓扑分类在更高的维度。特别是,我们表明,它是可以顺利地插入状态之间的相称和不相称的调制参数,而不关闭的带隙,没有跨越带隙的状态。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph