Enhanced Phonon-Assisted Tunneling in Metal -- Twisted Bilayer Graphene Junctions
本文通过平面隧穿谱测量发现扭转双层石墨烯中声子辅助隧穿较Bernal堆叠双层石墨烯显著增强，并借助声子色散计算阐明其机制，为研究扭转范德华材料中的电子-声子耦合提供了通用工具。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall
High transmission in twisted bilayer graphene with angle disorder
角度无序是扭曲双层石墨烯和其他莫尔材料的固有特征。在这里，我们讨论了扭曲双层石墨烯中的角度无序的电子输运。我们计算局域态密度和兰道尔-比蒂克传输通过角度无序障碍的宽度可比的莫尔周期，使用抽取技术的基础上的一个真正的空间描述。我们发现，障碍，其中分离的频带的宽度不同的50%或更多的区域导致一个小的抑制的传输，传输是接近一个正常的入射，这是让人想起克莱因隧道。这些结果表明，扭曲的双层石墨烯中的输运弱受扭曲角无序。
2021-08-05 cond-mat.mes-hall
Interaction effects and superconductivity signatures in twisted double-bilayer WSe$_2$
扭曲双层石墨烯为研究特定魔角下的电子相互作用现象和相关绝缘体跃迁、超导性和铁磁性等平带性质提供了一个新的二维平台。在这里，我们提出了强有力的证据，相关的绝缘体状态和超导签名的p型扭曲双双层WSe $_2$。当扭转角减小到几度时，观察到增强的层间相互作用，如从常规莫尔超晶格重构的2 H/3R堆叠畴中获得的电子衍射图案中的高阶卫星所反映的。与扭曲双层石墨烯相反，扭曲WSe $_2$没有特定的魔角。在1至4度的扭转角范围内观察到平带特性。通过输运测量观察到的最高超导转变温度为6 K。我们的工作为今后在扭曲过渡金属二硫属化合物层状结构中与平带相关的性质的研究提供了便利。
2019-07-09 cond-mat.mes-hall
Valley protected one-dimensional states in small-angle twisted bilayer graphene
理论预测，施加电场打破了扭曲双层石墨烯中AB和BA堆叠畴的反转对称性，导致形成一维谷保护螺旋态的三角形网络。这种一维态的二维网络已经在几项研究中观察到，但仍然缺乏直接的实验证据表明这些一维态中的电子输运是谷保护的。在这项研究中，我们报告的小角度扭曲的双层石墨烯在室温下的网络的存在。此外，通过分析最小扭曲双层石墨烯的原子分辨扫描隧道显微镜图像的傅立叶变换，我们提供了令人信服的实验证据，即在反向传播的一维状态的电子输运确实是谷保护。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall
Electric field-induced spin-valley locking in twisted bilayer buckled honeycomb materials
本研究通过电场调控扭转双层翘曲蜂窝材料，发现特定电场范围内自旋与谷自由度锁定，增强拓扑保护，实现更稳定的量子谷霍尔效应。
2025-10-16 cond-mat.mes-hall
Optical conductivity, Drude weight and plasmons in twisted graphene bilayers
在连续介质模型下数值计算了扭曲石墨烯双层膜的光学电导率。为了获得虚部，我们采用正则化的Kramers-Kronig关系，使我们能够讨论任意的扭转角，化学势和温度。我们发现Drude重量$D$与化学势$μ$的函数关系与态密度所显示的扭曲双层的壳层结构密切相关。对于某些角度，这导致在有限的$μ$处的传输间隙D=0。我们还讨论了损失函数，低掺杂，其特征在于声学带间“等离子体激元”和过渡接近的范霍夫奇点。对于较大的掺杂，去耦的石墨烯双层的等离子体振子模式被恢复，其特别是对于小波数被阻尼。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall
Stacking domains and dislocation networks in marginally twisted bilayers of transition metal dichalcogenides
我们采用多尺度模拟方法研究过渡金属双硫族化物（TMD）微扭曲双层膜的晶格重构。为此，我们开发DFT参数化的插值公式的层间粘附能的MoSe $_2$，WSe $_2$，MoS $_2$，和WS $_2$，结合弹性理论，并分析双层晶格弛豫到介观畴结构。特别注意反转不对称的TMD单层，我们表明，3R和2 H堆叠域，分开的位错网络发展的扭曲角$θ^{\circ}<θ^{\circ}_P\sim 2.5^{\circ}$和$θ^{\circ}<θ^{\circ}_{AP}\sim 1^{\circ}$，分别为，双层平行（P）和反平行（AP）取向的单层晶胞，并建议如何域结构将体现在局部探针扫描的边缘扭曲的P-和AP-双层。
2020-04-05 cond-mat.mes-hall
Theory of Twisted Bilayer Graphene Near Commensuration
无限扭曲的石墨烯双层由长波长理论描述，但迄今为止，这种理论只存在于小角度的层间旋转。我们建立了一个长波长的理论没有这样的限制，而是需要接近简化。该理论从它所接近的完全相称的双层继承了它的能量尺度。它是一个空间插值的低能量理论的公度结构与两个可能的子晶格交换（SE）对称性：SE偶和SE奇。除了推广现有的理论，我们的理论带来了实验达到迄今为止难以捉摸的石墨烯的物理，如带隙和非平凡的能带拓扑结构。
2014-09-06 cond-mat.mes-hall
Twisted bilayer blue phosphorene: A direct band gap semiconductor
我们报告，两个旋转层的蓝色磷烯表现为直接带隙半导体。光谱显示出在光谱的可见光区域中的吸收峰，并且此外，这些峰的能量可以随旋转角进行调谐。这些发现使得扭曲双层蓝磷烯成为太阳能电池或光电探测器件的有力候选者。我们的结果是基于几个旋转的蓝色磷烯层的从头计算。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall
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
Topological charge pumping in twisted bilayer graphene
当费米能级位于其中一个小间隙中时，\moire超晶格两层之间的滑动运动产生电流，实现了二维拓扑无源泵浦.有趣的是，手性电荷泵，即由滑动运动引起的横向电流，在扭曲的同质双层中是可能的。通过对扭曲双层石墨烯中绝热电流的具体计算，证实了这一结果。我们的工作揭示了\moire超晶格特有的机械运动和电之间的有趣联系，并可能在纳米发电机和纳米电动机中找到应用。
2019-10-28 cond-mat.mes-hall
Electronic conductance of twisted bilayer nanoribbon flakes
我们研究了两个单层纳米带作为引线接触的扭曲双层石墨烯片的输运性质。我们分析了双层纳米线和单层接触的光谱方面的电导。低能输运性质由AB堆积的边缘态决定。值得注意的是，在这个能量区域中的电子电导并不依赖于铅的相对位置，与具有更对称的堆叠的双层薄片相比。我们将这一特征归因于这些低能量状态在薄片的AB边缘区域中的本地化，在薄片和纳米取向引线之间的接合处具有小得多的重量。
2015-06-12 cond-mat.mes-hall
Nodal Surfaces in Photoemission from Twisted Bilayer Graphene
在电子结构的长波理论下，研究了扭曲石墨烯双层膜角分辨光电子能谱中的选择规则和干涉效应。使用一个通用的模型层间耦合，我们确定的特征，在计算的ARPES动量分布控制的奇异性和拓扑特征的长波长光谱。我们区分的光谱特征，控制在光谱中的单层奇异性，其修改由层间耦合所产生的每一层的规范电位，和新的能量依赖的干涉效应，直接探测层间的相干性。结果表明，如何ARPES光谱的能量和偏振依赖性可以用来表征扭曲双层石墨烯的层间耦合。
2013-04-05 cond-mat.mes-hall
Bloch oscillations in the magnetoconductance of twisted bilayer graphene
我们确定了二维（2D）电子输运在最小扭曲的石墨烯双层和一维量子行走，其中一个空间维度起着时间的作用之间的映射。在该映射中，垂直于双层的磁场B映射到电场上。由于在一维布洛赫带中的周期性运动而引起的布洛赫振荡可以在纯DC输运中观察到，作为具有由布洛赫频率设置的周期性的磁导振荡。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall
Stochastic many-body perturbation theory for Moiré states in twisted bilayer phosphorene
提出了二维周期系统随机多体摄动理论的一种新的实现方法。用该方法计算了扭曲双层磷烯中的准粒子激发。使用随机$G_0W_0$和部分自洽的$\bar ΔGW_0$方法研究激发能。该方法成本低廉;它用于研究具有含$>2,700$原子（$>13,500$价电子）的晶胞的扭转系统，其对应于$\approx 3.1^\circ$的最小扭转角。扭曲双层表现出带分裂，增加本地化和形成本地化的莫尔杂质状态，如带结构展开所记录的。扭转结构中的结构变化提升了能带简并。由于非局域交换效应和极化效应的相互作用，杂质态的能量随扭转角的变化而变化。由于扭曲引起的准粒子能量（去）稳定机制可能适用于广泛的低维莫尔超结构。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall
Effective continuum model of twisted bilayer GeSe and origin of emerging one-dimensional mode
采用$\bm{k}\cdot\bm{p}$型有效连续介质模型分析了扭曲双层GeSe的电学结构，得到了矩形莫尔条纹。在局部近似法的基础上，将扭转双层膜系统的局部晶格结构近似为具有平行位移的非扭转双层膜，并利用第一性原理确定了所需的参数，建立了有效的模型。通过考察扭曲角对物理性质的依赖关系，揭示了莫尔条纹下的有效势与Ge原子取向之间的关系，以及由此产生的一维平坦能带，其中能带在特定方向上比垂直方向更平坦。由于原始单分子膜相对较大的有效质量，其带宽小至几meV的平坦带出现在相对较大的角度。这给了我们一个探索扭曲双层平台中的维度交叉的机会。
2021-07-15 cond-mat.mes-hall
Flatbands in twisted double bilayer graphene
对于适当的系统参数，在扭曲的多层石墨烯系统中可以出现具有几个毫电子伏特量级的极窄带宽的平带。在这里，我们研究了扭曲的双双层石墨烯的电子结构，或扭曲的双双层石墨烯，找到孤立的平带可以出现作为扭曲角，垂直压力和层间电势差的函数的参数空间。我们发现，在扭曲的双双层石墨烯中，带宽通常比扭曲的双层石墨烯中的带宽平坦，在扭曲角$θ$和层间耦合$ω$的相同参数空间中大致高达两倍，使得在原则上更简单地定制窄带宽平带。当$ P \sim 2.5$ ~GPa时，垂直压力的应用可以将$θ\sim 1.05^{\circ}$处的最小模型的第一魔角提高到$θ\sim 1.5^{\circ}$的较大值，其中$θ\propto ω/ \upsilon_{F}$。窄带宽是预期在双双层连续范围内的小扭转角，即没有魔角，当本征双层间隙开放的电场，或由于远程跳跃条款。我们发现，适度的垂直电场可以通过增强狄拉克点附近的主带隙和高能带的次级带隙来提升低能平带的简并度。在$0^{\circ}$或$180^{\circ}$比对附近预期有明显的谷陈谱带。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall
Symmetry Preservation in Commensurate Twisted Bilayers
本文研究公度扭转双层体系的对称性保持问题，证明高对称 Kagome 双层在所有公度扭转角下保持旋转与二面体对称性，并将该方法推广到扭转双层石墨烯以重现已有结果。
2025-02-05 cond-mat.mes-hall
Chiral correlation of drag currents inducing optical activity of twisted bilayer graphene
研究了扭曲双层石墨烯的旋光性和量子输运机制。用有效连续介质模型研究了双层体系中唯一电子态的形成。这种状态被示出为支持在两个石墨烯层中的电子的横向运动的相关性。由于原子晶格的手征结构，这种阻力关联的贡献不完全抵消，从而导致光学电导张量的阻力项。我们表明，电导率的阻力项是空间色散的表现。我们展示了如何分析和计算的电导率张量，管理系统的旋光性的组件。还计算了扭曲双层石墨烯系统的直流电导率。它表明存在一个量子电导率值$\propto e^2/h$在本征费米能。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall
Gate tunable topological flat bands in twisted monolayer-bilayer graphene
我们研究了扭曲单层-双层石墨烯（tMBG）或双层石墨烯上的扭曲石墨烯（tGBG）的能带结构，作为扭曲角和垂直电场的函数，以寻找实现隔离的近平坦带的最佳条件。对于$0.3^{\circ} \sim 1.5^{\circ}$范围内的扭转角，更具体地在$θ\sim 0.5^{\circ}, \, 0.85^{\circ}, \,1.3^{\circ}$周围的岛中，对于适当的垂直电场大小和方向，预期与满足$U_{\textrm{eff}} /W \gtrsim 1$的有效库仑能量相当或更小的窄带宽。电子-空穴非对称带的谷陈数本质上取决于双层石墨烯中跳跃项的细节，并且取决于与接触的六方氮化硼衬底对准的石墨烯层中的电场或平均交错电势等因素。带隔离、带宽和谷陈数的这种可调谐性使得tMBG成为比扭曲双层石墨烯更通用的系统，用于发现倾向于强相关性的几乎平坦的带。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall
Klein Tunneling and Fabry-Pérot Resonances in Twisted Bilayer Graphene
该研究针对转角双层石墨烯中载流子的隧穿问题，分析低能激发下克莱因隧穿与法布里-珀罗共振的各向异性特性，揭示了势垒参数对电导的调控规律，为新型各向异性二维材料纳米器件设计提供了理论依据。
2025-02-22 cond-mat.mes-hall
Time-resolved ARPES and optical transport properties of irradiated twisted bilayer graphene in steady-state
该研究理论对比周期性驱动扭曲双层石墨烯中 Floquet 态的稳态与投影占据，揭示二者在 trARPES 谱和光学霍尔电导率上的显著差异。
2025-02-18 cond-mat.mes-hall
Higher-Order Topological Insulator in Twisted Bilayer Graphene
高阶拓扑绝缘体是新近提出的一种物质拓扑相，其体拓扑表现为二维或高维下边界的局域模。在这项工作中，我们提出了扭曲的双层石墨烯与大角度作为高阶拓扑绝缘体，托管拓扑角电荷。在大的相称角，谷间散射打开了体隙和角状态发生在半填充。基于第一性原理计算和解析分析，我们得到了一个惊人的结果：只要基本对称性保持不变，角态的出现并不依赖于特定角的选择.我们的研究结果表明，扭曲双层石墨烯可以作为一个强大的候选材料的二维高阶拓扑绝缘体。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall
Combined minivalley and layer control in twisted double bilayer graphene
在以2.37 $^\circ$的角度扭曲的双双层石墨烯中证明了对微谷极化和层间耦合的控制。该中间角小到足以形成迷你带，大到足以使层中的载流子气体可以独立地调节。使用双门控几何形状，我们确定和控制所有可能的组合minivalley偏振通过人口的两个双层。施加的位移场打开了两个双层中的任何一个的带隙，使我们甚至可以获得完整的minivalley极化。此外，通过调整通过一个Lifshitz过渡，费米表面拓扑结构的变化，混合的波函数的minivalleys。高度的控制使得扭曲的双层石墨烯成为谷电子器件如谷阀、滤波器和逻辑门的有前途的平台。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall
Continuum model for relaxed twisted bilayer graphenes and moiré electron-phonon interaction
我们建立了一个连续介质模型来描述任意晶格变形的扭曲双层石墨烯的电子结构和电子-声子相互作用。从紧束缚模型出发，导出了存在一般晶格位移时的层间哈密顿量，得到了光滑形变的长波连续谱表达式。我们表明，连续模型正确地描述了晶格弛豫扭曲双层石墨烯的能带结构。我们将该公式应用于声子振动，并导出了莫尔带态和莫尔声子模之间的电子-声子矩阵元的显式表达式。通过数值计算，我们发现在低扭转角下，由于超晶格杂化，电子-声子耦合和声子介导的电子-电子相互作用显著增强。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall
Helical Network Model for Twisted Bilayer Graphene
在存在有限层间位移场的情况下，双层石墨烯具有依赖于堆叠的能隙，并且对于稳定的AB和BA堆叠布置是最大的。当层之间的相对取向扭曲通过小角度以形成莫尔$\mathrm{\acute{e}}$图案时，局部堆叠排列缓慢变化。我们发现，对于非零位移场的低能量物理的扭曲双层捕获的现象学的螺旋网络模型，描述了局域域壁分离区域的电子近似AB和BA堆叠。网络能带结构是无带隙的，并且具有一系列具有狄拉克带接触点的二维带和能量周期性的状态密度，每个周期具有一个零和一个发散。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall
Theory for the electronic structure of incommensurate twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯中扭曲角的实验控制还没有报道，其现实结构很可能是不相称的。本文利用紧束缚虚晶近似理论研究了无公度扭曲双层石墨烯的电子性质。该理论给出了石墨烯片间任意无公度扭转角θ时的电子能带结构和局域态密度。在数值计算的局域态密度中观察到了角度相关的范霍夫奇异性。与扫描隧道显微镜和光谱学中的观察一致，我们的理论计算表明，与单层石墨烯相比，石墨烯片之间的旋转角不会导致费米速度的显着降低。所发展的理论是相当普遍的，可以应用于研究任何无公度多层异质结构的电子性质。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall
Magic-angle twisted bilayer graphene under orthogonal and in-plane magnetic fields
该研究结合紧束缚模型与Peierls相位，探究1.08°魔角扭曲双层石墨烯在正交与面内磁场下的能带特性，明确了不同磁场对能带、朗道能级及能隙的作用机制。
2024-05-17 cond-mat.mes-hall
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
Tunable Layer Circular Photogalvanic Effect in Twisted Bilayers
提出了准二维手性双层膜中的层圆光电流效应（LCPGE）的一般理论，该理论是指在圆偏振光作用下，出现与偏振相关的面外偶极矩。我们阐明的几何起源的LCPGE作为两种类型的层间坐标移动加权的量子度量张量和Berry曲率，分别。作为一个具体的例子，我们计算了扭曲双层石墨烯中的LCPGE，发现它表现出一个共振峰，其频率可以从可见光调谐到红外线作为扭曲角度的变化。因此，LCPGE提供了一个有前途的途径，对频率敏感，圆偏振光检测，特别是在红外范围。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall
Single-electron gap in the spectrum of twisted bilayer graphene
我们研究了扭曲双层石墨烯单电子能谱中的能隙。在一个理想无限晶格的扭曲双层，响应于扭曲角的微弱变化的间隙指数变化。如此大的灵敏度使得间隙的理论预测几乎是不可能的，因为实验上的扭转角总是以有限的精度已知的。为了解决这个问题，我们数值研究扭曲双层石墨烯有限集群。对于有限系统，改变扭转角会导致无间隙和有间隙状态之间的逐渐交叉。当有限大小的量化能量变得与负责产生间隙的矩阵元素相当时，发生交叉。我们进一步认为，无序散射可以诱导类似的交叉，其中的平均自由程起着相同的作用，为有限集团的系统大小。它表明，实验观察的间隙，它是必要的，有一个合适的纯度的样品，并具有准确地调整扭转角的能力。
2017-01-15 cond-mat.mes-hall
Moire-enabled topological superconductivity in twisted bilayer graphene
本文提出在邻近诱导Rashba自旋轨道耦合、s波超导和交换场的扭转双层石墨烯中，利用莫尔微带实现可调拓扑超导，且无需超平坦能带或精细调角。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall
Emergent magnetic texture in driven twisted bilayer graphene
研究了不同扭曲角下双层石墨烯势垒的输运性质。值得注意的是，对于围绕魔角$θ_m \sim 1.05^{\circ}$的小扭转角，AA堆叠区域周围的局部电流与注入电子速率相比被强烈增强。此外，总电流和逆流（磁）电流模式在这些区域中显示出高度相关性，从而产生了形成磁性莫尔超晶格的定义明确的磁矩。这些磁矩的方向和大小的变化作为门电压的函数和可能的影响紧急自旋液体行为进行了讨论。
2020-07-24 cond-mat.mes-hall
Fine Tuning of Optical Transition Energy of Twisted Bilayer Graphene via Interlayer Distance Modulation
扭曲双层石墨烯（tBLG）代表了一系列独特的材料，其光电性能通过两层之间的旋转角度来调节。所提出的工作显示了调整tBLG电子结构的另一种方法：通过修改层间距离，例如通过小的单轴面外压缩。我们已经集中在光学跃迁能量，这表明了一个明确的依赖于层间距离，实验和理论。
2017-02-01 cond-mat.mes-hall
Gap Opening in Twisted Double Bilayer Graphene by Crystal fields
由于化学性质不同的原子种类之间的电势差而产生晶体场。在范德华异质结构中，这样的场自然地垂直于平面存在。最近人们已经意识到，扭曲的石墨烯多层膜提供了强大的游乐场，通过层数，扭曲角，施加的电偏压，电子相互作用和弹性弛豫来设计电子特性，但晶体场没有得到应有的关注。在这里，我们表明，大角度扭曲的双层双层石墨烯的能带结构强烈修改的晶场。特别是，我们的实验表明，扭曲的双层石墨烯，hBN层之间封装，表现出固有的带隙。通过施加外部场，可以闭合各个双层中的间隙，从而允许确定晶体场。我们发现晶体场从外层指向内层，在底部（顶部）双层的强度为-0.13 V/nm（0.12 V/nm）。通过第一性原理计算和低能模型，我们证明了晶体场在基态打开了一个带隙。我们的研究结果提出了一个物理方案，其中碳中的晶体场效应显著影响扭曲双层石墨烯的低能性质，这表明在其他制度中必须考虑到这种贡献，以忠实地预测扭曲石墨烯多层膜的电子性质。
2019-11-04 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
Floquet engineering of interlayer couplings: Tuning the magic angle of twisted bilayer graphene at the exit of a waveguide
我们介绍了一种新的方法，允许一个完整的控制调制的有效扭转角的变化，在几层范德华异质结构的照射他们与纵波的光在波导的末端。作为一个具体的应用，我们考虑扭曲的双层石墨烯，并表明可以调整魔角更大或更小，允许在原位实验控制的相图和其他相关材料。波导允许人们规避自由空间对不存在光的纵向电场分量的约束。我们建议将扭曲的双层石墨烯放置在波导出口处的特定位置处，使得它受到横向磁模式（TM）波的纯纵向分量的影响。
2020-05-10 cond-mat.mes-hall
Chiral response of twisted bilayer graphene
我们提出了一个有效的（最小）手性二维材料的理论。这些材料具有电磁耦合，而不表现出拓扑间隙。作为一个例子，我们研究了掺杂扭曲双层膜的响应，揭示了不寻常的现象，在零频率极限。面内磁场在中性点处引起巨大的顺磁响应，并且在掺杂时，还引起实质上的纵向霍尔响应。该系统还容纳与纵向磁矩相关的非平凡纵向等离子体激元模式，从而赋予它们手性特征。最后，我们注意到，光学活性可以大大增强掺杂。
2018-01-08 cond-mat.mes-hall
Quasi-flat plasmonic bands in twisted bilayer graphene
在狄拉克锥和随机相位近似下研究了扭曲双层石墨烯的电荷极化率。对于足够小的扭转角$θ\lesssim 2^\circ$，我们发现弱朗道阻尼带间等离子体，即~例如，集体激子模式存在于未掺杂的材料中，具有几乎恒定的能量色散。在这个制度中，损失函数可以被描述为一个法诺共振，我们认为，这些激发产生的准局域态与入射光场的相互作用。这些预测可以通过纳米红外成像进行测试，可能的应用包括不需要左手材料的“完美”透镜。
2016-10-25 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
Enhanced Intervalley Scattering of Twisted Bilayer Graphene by Periodic AB Stacked Atoms
采用输运测量和扫描隧道显微镜相结合的方法研究了SiC衬底上扭曲双层石墨烯的电子性质。我们报告的观察增强谷间散射从一个狄拉克锥到其他，这有助于弱本地化，通过增加层间耦合强度的扭曲双层石墨烯。我们的实验和分析表明，增强的谷间散射是密切相关的周期性AB堆叠原子（层1的A原子和层2的B原子具有相同的水平位置），打破了局部的石墨烯的亚晶格简并。我们进一步表明，这些周期性的AB堆叠原子影响谷间，但不intravalley散射。这一结果为原子级调控石墨烯的谷间散射提供了一种有效的方法。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Look-alike Landau levels in locally biased twisted bilayer graphene
在小扭曲的情况下，在扭曲的双层石墨烯中形成的莫尔超晶格的大晶格常数使得能够在中等磁场下观察到朗道能级分裂成Hofstadter蝴蝶的能谱。这是预期的均匀偏置条件下的通用系统，但其对空间电位波动的鲁棒性是一个悬而未决的问题。研究了均匀磁场和只在中心部分施加的偏置电压对扭曲双层膜系统的能量结构的影响。虽然平移对称性被破坏，但主要位于中心区域外的能态仍可能凝聚在朗道能级上，这些能级将分裂，显示出自相似性特征。此外，除了具有零模朗道能级的能态在电荷中性点处的通用分支之外，当两个层被施加相同的电压时，第二个看起来向上移动的相似能态分支可以由主要位于中心区域的态发展。否则，对于层的反偏置，仅存在通用分支，但最低朗道层两侧是位于扭曲双层系统的中心偏置部分的顶层或底层的类空穴和类电子态。
2021-04-20 cond-mat.mes-hall
Moiré semiconductors on twisted bilayer dice lattice
本文提出了扭曲双层骰子格莫尔结构的有效晶格模型，发现在手性极限下任意扭曲角均存在零能平带，这些平带源于相消干涉与拓扑非平庸性，可通过光电导峰分裂结构检测。
2024-04-24 cond-mat.mes-hall
Electrically controllable magnetism in twisted bilayer graphene
扭曲的石墨烯双层开发高度局域化的状态周围AA堆叠区域小的扭曲角。我们表明，相互作用效应可能会引起反铁磁（AF）和铁磁（F）极化的所述区域，这取决于层之间的电偏置。值得注意的是，F-极化的AA区偏置下开发螺旋磁有序，与相邻区域之间的相对$120^\circ$错位由于受挫的反铁磁交换。这种显着的螺旋磁性自然出现，而不需要自旋轨道耦合，并与更传统的晶格反铁磁不稳定性竞争，有趣的是，由于费米速度抑制，在比单层石墨烯更弱的相互作用下，在更小的偏压下发展。这种丰富的和电可控的磁性可以将扭曲的双层石墨烯变成一个理想的系统，以研究二维的受抑磁性，具有一系列应用的有趣潜力。
2017-03-01 cond-mat.mes-hall
Flat Bands in Slightly Twisted Bilayer Graphene
石墨的能带对改变电子结构的拓扑缺陷极其敏感。在本文中，我们发现不超过10毫电子伏的费米能在轻微扭曲的双层石墨烯的非色散平坦带作为从双层石墨烯的抛物线色散的特征线性色散的石墨烯的过渡的签名。这种转变发生在围绕$1.5^o$的层的相对旋转角度，并且与层解耦的过程有关。我们已经进行了从头计算，以开发一个紧束缚模型与层之间的相互作用哈密顿量，其中包括所有原子的$π$轨道，并考虑到一个层内的第三近邻的相互作用。
2010-12-20 cond-mat.mes-hall
Hybridized intervalley moiré excitons and flat bands in twisted WSe$_2$ bilayers
原子级薄的2D材料中的大表面积与体积比允许通过修改其环境来有效地调整其特性。人工堆叠成双层的两个单层导致重叠的层局部波函数引起的扭曲角依赖的激子态的杂化。在这个理论与实验的结合研究中，我们展示了扭曲WSe $_2$双层膜中层间杂化对亮激子和动量暗激子的影响。特别是，我们表明，在$Λ$点的电子的强杂化导致的动量暗K- $Λ$激子的急剧红移，伴随着出现在小扭曲角的平坦莫尔激子带。我们直接比较理论预测和实验测得的光谱，使我们能够识别来自声子辅助复合层杂交暗激子的光致发光信号。此外，我们预测的出现额外的光谱功能产生的扭曲双层晶格的莫尔电位。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall
Charge redistribution and interlayer coupling in twisted bilayer graphene under electric fields
我们研究了旋转双层石墨烯在垂直电场下的电子密度重新分布，表明即使在大角度下，层也实际上是耦合的。这种层-层耦合通过作为外部电压的函数的这些结构上的电荷转移来证明。我们发现了一个不均匀的多余电荷分布，这与小角度的莫尔图案有关，但在载流子速度等于单层石墨烯的情况下，这种分布在更大的角度下仍然存在。我们的结果表明，旋转双层系统耦合的所有旋转角度。
2011-08-01 cond-mat.mes-hall
Strange metallicity of moiré twisted bilayer graphene
最近在几个不同的实验室的测量报告，观察到一个近似线性的温度电阻率与一个大的扭曲角依赖的斜率（或温度系数）在莫尔扭曲双层石墨烯（tBLG）下降到几个K，有时低得多的温度。在这份说明中，我们从声学声子的电阻散射的角度，从理论上讨论了这种“奇怪的金属”的线性温度输运行为，强调方面的运输数据，这是和这是不一致的声子散射机制。与一个新实验的广泛理论比较[A. Jaoui等人，Nature Physics 18，633（2022）]是这项工作的核心新方面。
2022-07-20 cond-mat.mes-hall
Optical absorption of twisted bilayer graphene with interlayer potential asymmetry
研究了扭曲双层石墨烯的能带结构和光学吸收光谱随层间偏压和费米能级的变化。我们表明，层间偏置会提高超晶格狄拉克点的简并度，而在小旋转角度下，狄拉克点位移的量被显着抑制，甚至变得与施加的偏置相反。计算了不同非对称势和费米能级下的光吸收谱，并将其特征光谱与能带结构联系起来。光谱特性对层间偏压和费米能级高度敏感，并可通过外场效应进行宽范围的调谐。
2014-10-17 cond-mat.mes-hall
Influence of atomic relaxations on the moiré flat band wavefunctions in antiparallel twisted bilayer WS$_{\text{2}}$
本文结合扫描隧道显微镜与密度泛函理论，研究了反平行扭转约3°的WS₂双层，揭示原子弛豫受衬底和温度影响会改变莫尔平带波函数的局域位置，从而解释实验与理想真空弛豫计算之间的差异。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall
Brownian dynamics of Dirac fermions in twisted bilayer graphene
基于半经典相对论朗之万方程，研究扭曲双层石墨烯中狄拉克费米子的布朗动力学，发现扭曲角调谐的随机运动、弱噪声下的确定性运行态及显著棘轮效应。
2023-06-17 cond-mat.mes-hall
Landau Quantization and Fermi Velocity Renormalization in Twisted Graphene Bilayers
目前，关于扭曲双层膜中费米速度重整化的讨论很活跃，并报道了几个相互矛盾的实验结果。本文利用扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）研究了扭曲双层膜的电子结构。相邻双层之间的层间耦合强度测量根据STS光谱中的两个明显的低能范霍夫奇点（VHS）的能量分离。我们证明，有一个大的范围内的值为层间相互作用在不同的扭曲双层。在VHS之下，在扭曲双层中观察到的朗道量子化与石墨烯单层中无质量狄拉克费米子的量子化相同，这使得我们可以直接测量费米速度。结果表明，扭转双层膜的费米速度与扭转角和层间耦合强度有显著的相关性。这消除了扭曲双层中费米速度重整化的差异，并提供了一个一致的解释，所有目前的数据。
2015-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
General continuum model for twisted bilayer graphene and arbitrary smooth deformations
我们提出了一个简单的推导出一个连续的哈密顿双层石墨烯与任意光滑的晶格变形-技术上的方式参数化位移场具有小梯度。我们发现，这包含了Bistritzer和Macdonald扭曲双层石墨烯的连续模型以及它的许多推广和扩展。推导完全在实空间中进行。
2019-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Structures and Their Landau Quantizations in Twisted Graphene Bilayer and Trilayer
利用扫描隧道显微镜和光谱研究了扭曲石墨烯双层和三层结构的电子结构及其朗道量子化。在扭曲三层中，顶部石墨烯层和第二层是AB（Bernal）堆叠，并且在第二层和第三层之间存在堆叠取向差。扭曲的双层和三层在其光谱中表现出两个明显的低能范霍夫奇点（VHS）。在VHS以下，在扭曲双层中观察到的朗道能级量子化与石墨烯单层中无质量狄拉克费米子的量子化相同。我们的结果表明，VHS和费米速度的扭曲双层显着依赖于扭曲角和层间耦合强度。在扭曲的三层，我们直接观察到朗道量子化的大规模狄拉克费米子具有相当大的带隙105 meV，这导致在谷（层）极化的最低朗道水平。这样的结果类似于在具有中等电场的Bernal石墨烯双层中预期的朗道量子化。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
