Direct observation of a gate tunable band-gap in electrical transport in ABC-trilayer graphene
本文首次在双栅极悬浮ABC堆垛三层石墨烯的电输运实验中直接观测到电场可调能隙,通过电流-电压非线性和电导率温度依赖性验证了热激活输运机制,并证实能隙随电场变化的临界指数为3/2,表明高质量少层石墨烯在可调谐太赫兹光源和探测器领域具有应用潜力。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall
Local Spectroscopy of the Electrically Tunable Band Gap in Trilayer Graphene
三层石墨烯中的堆叠顺序自由度在确定电场可调带隙的存在方面起着关键作用。我们提出了双门控Bernal(ABA)和菱面体(ABC)堆叠的三层石墨烯器件的空间分辨隧道光谱测量。我们证明,虽然ABA三层石墨烯保持金属,ABC三层石墨烯表现出广泛的可调带隙作为电场的函数。然而,我们发现,在下面的衬底中的带电杂质引起的间隙大小的空间波动。我们的工作阐明了三层石墨烯的微观行为及其对宏观器件的影响。
2013-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré Band Engineering in Twisted Trilayer WSe2
研究通过莫尔势能叠加调控三重层WSe₂的电子结构,揭示螺旋与交替扭转型态的差异,实现对电子能带的工程化设计。
2025-04-29 cond-mat.mes-hall
Multi-scale lattice relaxation in general twisted trilayer graphenes
本文利用有效连续介质模型研究了一般非对称扭曲三层石墨烯的晶格弛豫与电子结构,发现弛豫晶格形成moire-of-moiré畴,并在chiral和alternating堆叠中分别表现出拓扑边界态和flat bands与Dirac锥共存特性。
2023-06-06 cond-mat.mes-hall
Supermoiré Reconstruction and Topological Mosaics in Twisted Trilayer WSe$_2$ and MoTe$_2$
School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Wuhan Institute of Quantum Technology(武汉量子技术研究院)
本研究通过机器学习力场与从头算,揭示扭曲三层WSe$_2$和MoTe$_2$因缺乏$C_{2z}$对称性,其超莫尔晶格会重构为拓扑不等价畴的镶嵌结构,为相关物理研究提供平台。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall
Hofstadter-Moiré Butterfly in Twisted Trilayer Graphene
研究镜像对称扭曲三层石墨烯的Hofstadter-Moiré分形能带,发现量子宇称霍尔态并揭示位移场诱导的零能态可作为相关拓扑态的候选。
2022-12-11 cond-mat.mes-hall
Tunable Infrared Phonon Anomalies in Trilayer Graphene
ABA(Bernal)和ABC(菱面体)堆叠序列中的三层石墨烯显示出强烈的红外吸收,从面内光学声子。位于~1580 cm-1处的特征随着静电门控而强烈变化。对于ABC堆叠的石墨烯三层,我们观察到声子吸收振幅的大幅增强,以及声子模式的软化,因为费米能级被调谐远离电荷中性。在具有更常见的ABA堆积顺序的样品中观察到类似但显著较弱的效果。光学声子的强红外响应以及与静电门控和堆叠顺序的显著变化反映了两个系统中声子和电子激发的相互作用。关键的实验结果可以在一个简化的带电声子模型,考虑通过泡利阻塞的电子跃迁充电的影响。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall
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
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
In-plane critical magnetic fields in magic-angle twisted trilayer graphene
最近的研究表明,魔角扭曲三层石墨烯中的超导性在平面内磁场下仍然存在,该磁场远远超过泡利极限,并且比魔角扭曲双层石墨烯的平面内临界磁场强得多。这种差异是令人惊讶的,因为扭曲的双层和三层都支持魔角平坦带,被认为是扭曲石墨烯超导性的源泉。我们在这里表明,在临界磁场的差异可以追溯到$\mathcal{C}_2 \mathcal{M}_{h}$对称性在三层中的生存面内磁场,也是相对位移之间的顶层和底层,目前不受实验控制。栅极电场破坏了$\mathcal{C}_2 \mathcal{M}_{h}$对称性,因此限制了面内临界磁场。
2021-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet engineering and non-equilibrium topological maps in twisted trilayer graphene
受最近实验实现的扭曲的三层石墨烯和观察到的超导性,这是与它的平带在特定的角度,我们研究三层石墨烯的影响下,不同形式的光在非相互作用的限制。具体来说,我们研究了四种不同类型的堆叠配置与一个单一的扭曲层。在所有四种情况下,我们研究的影响,圆偏振光和纵向光来自波导。我们得到有效的时间无关的Floquet哈密顿量和审查光诱导的能带结构的变化。对于圆偏振光,我们发现带平坦效应以及带隙开口。我们强调,有一个丰富的能带拓扑结构,我们总结在陈数地图是不同的所有四个研究的晶格配置。具有顶层扭曲的所谓ABC堆叠的情况特别丰富,并且示出了取决于圆偏振光的旋向性的不同相图。因此,我们提出了一个实验,在类型学的这种差异可以通过光学电导率测量捕获。与此相反,对于来自波导的纵向光的情况,我们发现能带结构与平衡结构非常密切相关,但是魔角可以通过改变入射光束的强度来原位调谐。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall
Electrical band flattening, valley flux, and superconductivity in twisted trilayer graphene
扭曲的石墨烯多层膜已经被证明可以产生一个多功能的操场来设计可控的电子状态。在这里,通过结合第一性原理计算和低能量模型,我们证明了扭曲的石墨烯三层提供了一个可调的系统,其中范霍夫奇点可以电控制。特别是,它示出,除了带平坦化,体谷电流出现,这可以通过本地化学掺杂剂淬火。最后,我们表明,在电子相互作用的存在下,出现了非均匀的超流密度,其非均匀性引起的光谱特征,在分散的更高的能量带。我们的研究结果提出了扭曲的三层作为一个可调的范德华异质结显示电控平带和批量谷电流。
2020-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local atomic stacking and symmetry in twisted graphene trilayers
本文利用干涉式4D-STEM成像多种扭转石墨烯三层结构,揭示了不同于既往认识的莫尔晶格弛豫行为及其对原子堆叠对称性与关联相的调控作用。
2024-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum criticality and tunable Griffiths phase in superconducting twisted trilayer graphene
Rutgers the State University of New Jersey(新泽西州立罗格斯大学);Center for Materials Theory, Rutgers University(罗格斯大学材料理论中心);National Institute for Materials Science(国立物质材料研究所);Flatiron Institute(平 insted 研究所)
研究首次在扭曲三重层石墨烯中观测到由磁场调制的超导绝缘体转变,并揭示了量子Griffiths相的调控机制。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall
Graphene bilayer and trilayer Moiré lattice with Rashba spin-orbit coupling
我们考虑扭曲的双层和三层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合的存在下,并探讨摩尔自旋电子学的物理。电子电荷密度在魔角$θ_m$处有一个陡峭的台阶。结果,局部自旋观测值(极化和平衡自旋电流)具有作为扭转角$θ$的函数的尖峰(宽度约为1 $^\circ$的一小部分),以及在$θ_m$处的突然符号反转。因此,可以以前所未有的精度确定魔角。在第一手征极限,自旋电流消失,但在$θ_m$的特殊模式的极化仍然存在。与单层和/或{ \it非扭曲}双层石墨烯的自旋电子学相比,扭曲双层石墨烯在魔角处的自旋电子学的主要差异。因此,除了已经报道的在魔角扭曲双层石墨烯中的许多壮观的物理现象之外,在双电子自旋电子学中也出现了新的现象。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall
Anomalous interfacial electron transfer kinetics in twisted trilayer graphene caused by layer-specific localization
界面电子转移(ET)反应是电能和化学能相互转换的基础。开创性的实验表明,ET率取决于费米狄拉克分布的电子态密度(DOS)的电极,形式化的马库斯Hush Chidsey(MHC)模型。在这里,通过控制层间扭曲在定义良好的trilayergraphene摩尔,我们表明,ET率是惊人的依赖于电子定位在每个原子层,而不是整体DOS。莫尔电极固有的大程度的可调谐性导致局部ET动力学,其在仅三个原子层的不同构造上的范围超过三个数量级,甚至超过块状金属的速率。我们的研究结果表明,除了合奏DOS,电子本地化是至关重要的,在促进界面ET,与理解的起源高界面反应性通常表现出的缺陷在电极电解质界面的影响。
2023-03-16 cond-mat.mes-hall
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
Controllable magnetic domains in twisted trilayer magnets
本研究建立理论模型探究扭转三层磁体的磁性结构,发现莫尔超晶格中层间耦合可稳定丰富磁畴,且扭转角与外部磁场可显著调控这些结构,为自旋电子学器件提供潜在应用。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Supermoiré low-energy effective theory of twisted trilayer graphene
堆叠具有扭曲的石墨烯的三个单层通常产生两个莫尔图案。然后,在三个层周期性地重新对准的较大距离处出现莫尔结构的莫尔。我们在这里设计了一个有效的低能量理论来描述光谱的距离大于莫尔长度尺度。在底层石墨烯的每个谷中,该理论包括位于莫尔布里渊区的${\bf Γ}_M$点处的一个狄拉克锥以及位于${\bf K}_M$和${\bf K}'_M$的两个弱间隙点。速度和小间隙表现出空间依赖性的云纹的云纹晶胞,需要一个非阿贝尔连接的潜力,确保规范不变性。数值求解所得到的模型,并得到一个完全连接的频谱,这是保护的组合的时间反演和两次旋转对称性。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall
Coulomb screening and thermodynamic measurements in magic-angle twisted trilayer graphene
本研究将魔角扭曲三层石墨烯集成到双层结构中,利用邻近屏蔽和热力学测量,证明了库仑排斥与Cooper配对机制相竞争,并揭示了自旋极化、谷非极化的同位旋构型,为理解超导性质提供了理论约束。
2021-11-28 cond-mat.mes-hall
Correlated Insulating States and Transport Signature of Superconductivity in Twisted Trilayer Graphene Moiré of Moiré Superlattices
二维材料层以小的扭曲角堆叠,产生比原始晶格大得多的尺度上的跳动周期性图案,称为莫尔超晶格。当堆叠涉及两个以上的层,相邻层之间具有独立的扭曲角时,它会产生莫尔超晶格的莫尔,具有控制系统行为的多个长度尺度。在这里,我们证明了在扭曲的三层石墨烯与两个连续的小扭曲角的高阶莫尔超晶格的这些效果。我们报告了在极低的载流子密度(~1010 cm-2)下莫尔超晶格的莫尔半填充附近的相关绝缘态,在此附近,我们还报告了通常在2D超导体中预期的零电阻输运行为。此外,在完全占用(v = -4和v = 4)状态下测量的电阻的温度依赖性是半金属的,不同于扭曲双层系统的绝缘行为,提供了连续的,非孤立的高阶莫尔平坦带的紧急相关输运行为的第一个演示。我们的研究结果为莫尔关联态的微观机制提供了新的见解,并为该材料平台上的未来研究提供了动力,例如相位相干性和Meissner效应的演示。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall
Superconductivity and correlated phases in non-twisted bilayer and trilayer graphene
本文展望了非扭转双层和三层石墨烯中超导性及相关相的实验发现与理论模型,梳理了从早期研究到最新进展的脉络。
2023-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable spin pumping in exchange coupled magnetic trilayers
磁性薄膜在铁磁共振(FMR)下会泄漏角动量,该角动量可能被相邻层吸收。这种现象被称为自旋泵浦,表现为共振线宽($ΔH$)的增加以及密切相关的吉尔伯特阻尼。这种自旋电流转移的另一个效应是动态和长程耦合,当它们的FMR频率一致时,它可以驱动两个磁性层进入集体进动。在具有层间交换耦合(IEC)的磁性三层膜中也发现了集体行为。在这项研究中,我们调查IEC和自旋泵之间的相互作用,使用Co/Cu/Py赝自旋值。我们采用宽带铁磁共振光谱,探讨频率和耦合强度依赖的$ΔH$。我们的观测结果表明,存在一个截止频率,设置的IEC强度,低于该岁差是真正的集体和自旋泵被抑制。这些结果表明,可以通过改变频率或层间交换耦合来控制自旋泵浦效率。
2017-09-07 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Two-Component Exciton Condensate in a Coulomb-Coupled Graphene Trilayer
University of Michigan(密歇根大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Purdue University(普渡大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
本研究通过静电栅极调控三层石墨烯载流子密度,结合实验与理论证实了具有可连续调控内部结构的双组分激子凝聚体的存在。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall
Lattice relaxation, mirror symmetry and magnetic field effects on ultraflat bands in twisted trilayer graphene
由于电荷中性点附近存在超平带,扭曲石墨烯多层膜表现出强相关的绝缘态和超导电性。采用全紧束缚模型研究了不同堆叠方式的扭曲三层石墨烯(tTLG)中超平带对晶格弛豫和磁场的响应。我们表明,晶格弛豫是不可缺少的理解的电子性质的tTLG,特别是,在镜像对称的存在下的tTLG。晶格弛豫使费米能级附近的准粒子谱重整化,并改变高能平带的局域化。此外,与扭曲双层石墨烯不同,Hofstadter蝴蝶谱可以在实验室可获得的磁场强度下实现。我们的工作验证了tTLG作为一个更可调的平台比扭曲的双层石墨烯在强相关现象。
2021-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Emulating heavy fermions in twisted trilayer graphene
扭曲的范德华材料已经被证明具有各种可调的电子结构。在这里,我们提出了扭曲三层石墨烯(TTG)作为一个平台,以模拟重费米子物理。我们表明,TTG主机扩展和本地化模式的电子结构,可以通过层间偏置控制。在存在相互作用的情况下,局域模的存在导致了局域矩的发展,局域矩是与共存的扩展态相耦合的。通过电控制局域矩之间的有效交换,系统可以从磁态进入重费米子态,通过量子临界点。我们的研究结果提出了扭曲的石墨烯多层膜作为一个平台,实现强相关的重费米子物理在一个纯粹的碳基平台。
2021-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical response of alternating twisted trilayer graphene
本文通过幺正变换与Kubo公式研究交替扭转三层石墨烯的光学响应,将分层光学电导率分解为扭转双层与单层贡献及其耦合,并证明面内磁响应因能量尺度差异而可忽略,同时提出涉及垂直梯度的局域电磁响应形式。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Electric field tunable edge transport in Bernal stacked trilayer graphene
本研究通过实验与理论结合,证实Bernal堆叠三层石墨烯在足够位移场下存在边缘介导的电荷输运,揭示了非局域电阻的标度规律与温度、沟道长度的依赖关系。
2024-02-01 cond-mat.mes-hall
Universal mechanism of Ising superconductivity in twisted bilayer, trilayer and quadrilayer graphene
我们发现,在扭曲的石墨烯多层膜的超导性起源于一个共同的特点,这是强大的山谷对称性破缺的特点,这些莫尔系统在魔角。这导致了平坦莫尔带的旋转对称性的破坏,下降到$C_3$,并到基态,其中对于给定的自旋投影,时间反演对称性被破坏。然而,这种对称性可以恢复后,交换自旋向上和自旋向下的电子,因为我们说明了通过一个自洽的微观哈特里-福克分辨率的两个自旋投影的状态获得相反的符号的谷极化。然后存在自旋谷锁定,通过该锁定,两个自旋投影的费米线是不同的,并且通过反转对称性而相关。这种效应代表了石墨烯多层膜的裸自旋-轨道耦合的大的重整化,从而保护超导性免受面内磁场的影响。在扭曲的双层以及三层和四层石墨烯中,配对胶被证明是由费米线的平行段之间的嵌套给出的,这些费米线是由对称性击穿到$C_3$产生的。这导致了强烈的科恩-卢廷格配对不稳定性,这是相关的,直到费米线逐渐恢复到更各向同性的形状朝向第二价带的底部,解释了为什么超导电性消失超过三空穴掺杂的莫尔晶胞。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall
Moiré of Moiré: Modeling Mechanical Relaxation in Incommensurate Trilayer van der Waals Heterostructures
多层二维材料的无公度堆叠是一个具有挑战性的问题,从理论的角度和一个有趣的途径来操纵他们的物理性质。在这里,我们提出了一个多尺度模型,以获得扭曲的三层范德华(vdW)异质结构的机械弛豫模式与两个独立的扭曲角,一个一般不相称的系统没有超原胞的描述。我们采用的配置空间作为一个自然的描述,这种不相称的分层材料,基于原子位置的局部环境,绕过相称的近似的需要。为了获得松弛模式,我们执行能量最小化相对于松弛位移向量。我们使用一个连续介质模型结合广义层错能来描述层间耦合,从第一性原理计算的基础上密度泛函理论。我们发现扭曲的三层石墨烯和$\mathrm{WSe_2}$的弛豫图案是“莫尔的莫尔",作为无公度耦合两个双层莫尔图案的结果。我们还表明,在扭曲双层膜中,相对于保持对称性的平面内弛豫,三层弛豫可以打破关于xy平面的两重旋转对称性时,两个扭曲角相等。
2020-04-20 cond-mat.mes-hall
In-plane Chiral Tunneling and Out-of-plane Valley-polarized Quantum Tunneling in Twisted Graphene Trilayer
在这里,我们表明,扭曲的石墨烯三层由错误取向堆叠的石墨烯单层上的Bernal石墨烯双层可以表现出丰富的和定制的电子特性。对于石墨烯单层和双层是强耦合的情况,无质量的狄拉克费米子和大量的手征费米子共存于扭曲的三层中,导致独特的面内手征隧穿。对于两个石墨烯系统之间的弱耦合,单层和双层中准粒子的不同手性和赝自旋纹理使它们之间的垂直谷极化量子隧穿成为可能。有趣的是,谷极化的极性可以通过控制两个系统之间的旋转角度来反转。我们的研究结果表明,从单个原子平面组装的层状范德华结构可以创造出具有不寻常特性和新功能的材料,这取决于晶体层的堆叠方式。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Commensuration torques in double-moiré twisted trilayer hexagonal boron nitride and graphene heterostructures
University of Seoul(首尔大学);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and BIST(加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所(ICN2,西班牙高等科学研究委员会和巴塞罗那独立科学研究所))
通过大规模原子弛豫研究双莫尔扭曲三层六方氮化硼和石墨烯异质结构中公度驱动的扭矩和角度锁定,发现双莫尔公度产生局部能量最小值和扭矩反转,而石墨烯/六方氮化硼体系中全局能量最小值可与双莫尔公度角重合。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall
Electronic spectral properties of incommensurate twisted trilayer graphene
多层范德华结构往往缺乏周期性,这给它们的建模带来了困难。基于以前的双层工作,我们开发了一个紧束缚的,动量空间形式主义能够描述任意晶格失配和/或不同层之间的错位不相称的多层范德华结构。我们演示了如何开发的形式主义可以用来模拟角分辨光电子能谱测量,扫描隧道光谱,可以探测的本地和总的态密度。一般的方法,然后施加到无公度扭曲的三层石墨烯结构。结果表明,三层之间的耦合对低能光谱特性有显著影响,不能简单地归结为层间的成对杂化。
2018-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torques and tunable Dzyaloshinskii-Moriya interaction in Co/Cu/Co trilayers
基于第一性原理密度泛函理论计算,研究了Co/Cu/Co磁性三层薄膜中的自旋轨道矩(SOT),其中外加电场位于面内,即与接口平行。我们假设底部Co层具有固定的面内磁化,而顶部Co层可以被切换。我们发现,由于该系统中SOT的非局域性,顶部铁磁体上的SOT可以被底部铁磁体控制。因此,SOT是各向异性的,即,其大小随所施加的电场的方向而变化。我们表明,在顶层的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(π)也是各向异性的,即,顶层中的自旋螺旋的自旋螺旋波长取决于它们的面内传播方向。这种效应表明,在磁性三层中,通过底层的磁化方向可以很容易地调节磁电阻。为了了解底部铁磁体对SOT的影响和顶部铁磁体的磁化率,我们研究了Co/Cu磁性双层膜中的这些效应以进行比较。我们发现的SOTs和的cnc是令人惊讶的大,尽管小的自旋轨道相互作用的铜。
2018-05-14 cond-mat.mes-hall
Fabrication of A Dual Gated Mirror Symmetric Twisted Trilayer Graphene Device to Study Superconductivity
本研究通过制备双门镜像对称扭曲三重层石墨烯器件,探索其在超导性研究中的应用与潜力
2025-11-20 cond-mat.mes-hall
Higher-order van Hove singularity in magic-angle twisted trilayer graphene
我们研究了镜像对称扭曲三层石墨烯中高阶范霍夫奇异性的存在。这种几何形状最近在实验上成为研究相关和奇异超导相的迷人场所。我们发现,三层主机的零能量高阶van Hove奇异性的指数为-1/3。奇异性由三重旋转对称性和组合的镜-粒子-孔对称性保护,并且它可以仅用扭转角和垂直电场来调谐。它产生于范霍夫奇点和狄拉克锥在零能量下的合并,超越了范霍夫奇点的最近分类。此外,我们发现,改变第三个参数,如λ,使系统的拓扑Lifshitz过渡,与异常指数-2/5,分离区域的局部开放和封闭的半经典轨道。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Band Structure and Superconductivity in Twisted Trilayer Graphene
我们研究了扭曲三层石墨烯的能带结构在各种外部扰动下的对称性,并分析了第一魔角附近的长程电子-电子相互作用的作用。电子结构通过这些相互作用以类似于扭曲双层石墨烯的方式进行修改。我们分析电子配对由于长波长的电荷波动,这是通过库仑相互作用相互耦合,并另外介导的纵向声学声子。我们发现具有自旋单重态/谷三重态对称性或自旋三重态/谷单重态对称性的超导相,对于现实的参数选择,临界温度高达几开氏度。
2021-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable $Γ- K$ Valley Populations in Hole-Doped Trilayer WSe$_2$
本文对三层WSe $_2$价带中的谷居群进行了实验和理论研究。Shubnikov $-$ de Haas振荡表明,三层孔填充两个不同的子带与$K$和$Γ$谷,有效质量分别为0.5 $m_e$和$1.2m_e$; $m_e$是裸电子质量。在固定的总空穴密度下,施加的横向电场将空穴从$Γ$轨道转移到$K$轨道。我们能够解释这种行为的$K$轨道子带的较大层的极化率。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological electronic crystals in twisted bilayer-trilayer graphene
本文在扭转双层-三层石墨烯中观测到由moire势驱动的广义反常霍尔晶体,在ν=1/4处形成并使原胞面积扩大四倍,其Chern数可通过电场和磁场在+1与−1之间可逆切换,并发现多种源自其他分数填充的拓扑电子晶体。
2024-09-13 cond-mat.mes-hall
Chiral limit of twisted trilayer graphene
本文用谱论方法研究扭转三层石墨烯 Bistritzer–MacDonald 模型,借助迹公式揭示产生平带的隧穿参数随扭转角处处不连续。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Kekulé spirals and charge transfer cascades in twisted symmetric trilayer graphene
Princeton Center for Theoretical Science, Princeton University(普林斯顿大学理论科学中心);Department of Physics, University of Zurich(苏黎世大学物理系);Department of Physics, Ghent University(根特大学物理系)
研究了扭曲对称三重层石墨烯在单轴异质应变和层间位移电场下的相图,发现稳健的凯库勒螺旋序,揭示了三重层中零应变下可能存在的相容凯库勒螺旋序,以及电荷在弱散和强散能带间的转移。
2023-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of lattice relaxation on electronic spectra of helically twisted trilayer graphene: Large-scale atomistic simulation approach
本研究利用大规模分子动力学模拟和紧束缚模型计算,揭示了晶格弛豫对螺旋扭曲三层石墨烯电子能谱的显著影响,特别是在电荷中性点附近,并预测了可通过扫描探针技术验证的特征光谱特性。
2024-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stacking and gate tunable topological flat bands, gaps and anisotropic strip patterns in twisted trilayer graphene
具有扭曲中间层的三层石墨烯最近作为一种新的平台出现,在其魔角附近表现出相关相和超导性。其电子结构在扭转角$θ$、层间电势差$Δ$和顶-底层堆叠$τ$的参数空间中的详细表征揭示,对于$θ\simeq1.5^{\circ}$顶-底层堆叠,在$τ_{\rm AB}$堆叠的较宽的$1^{\circ} \sim 1.7^{\circ}$范围之间,由于在存在有限$Δ$的情况下初级和次级带隙的打开,其频带通常具有有限的谷陈数,并且对于所考虑的所有$τ$,其谷陈数低于$θ\lesssim 0.6^{\circ}$。最大的$U/W$比预计在魔角$\sim 1.5^{\circ}$时,$|Δ| \sim 0$ ~meV的AA,并略低于附近的$\sim 1.4^{\circ}$有限$|Δ| \sim 25$ ~meV的AB堆叠,和附近的$θ\sim 0.4^{\circ}$的两个堆叠。当$τ$是AB和BA之间的鞍点堆叠矢量时,我们观察到明显的各向异性局域态密度(LDOS)条带图案,具有破缺的三角旋转对称性。我们提出的光学电导率的计算,反映了电子结构的变化所引入的堆叠和门可调系统参数。
2021-04-04 cond-mat.mes-hall
Tunable topological narrow bands in twisted bilayer-trilayer graphene
Key Laboratory of Artificial Micro- and Nano-structures of Ministry of Education and School of Physics and Technology, Wuhan University(教育部人工微纳结构重点实验室和武汉大学物理科学与技术学院);IMDEA Nanoscience(IMDEA纳米科学研究所);School of Artificial Intelligence, Wuhan University(武汉大学人工智能学院);Wuhan Institute of Quantum Technology(武汉量子技术研究院)
本研究通过紧束缚和连续介质模型,系统研究了扭转双层-三层石墨烯四种堆叠构型中的平带拓扑性质,发现电场可有效调控窄带的陈数及拓扑相变,为设计可调拓扑窄带提供了理论指导。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable charge and spin transitions in Landau levels of interacting Dirac fermions in trilayer graphene
分数量子霍尔效应机制中的三层石墨烯显示出一组独特的相互作用诱导的跃迁,其可以完全由所施加的偏置电压来调谐。这些转变发生在两个朗道能级的反交叉点附近。在大磁场($> 8$ T)下,电子-电子相互作用使反交叉能隙闭合,导致不同朗道能级之间出现一些不寻常的跃迁。对于填充因子$ν=\frac23$,这些转变伴随着基态的自旋极化的变化。对于较小的塞曼能量,这提供了通过微调偏置电压来控制基态自旋极化的独特机会。
2011-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Excitons in Rhombohedral Trilayer Graphene
三层石墨烯由于其依赖于堆叠的磁电和光电特性以及相对于单层和双层变体更强大的铁磁性而受到越来越多的关注。此外,菱形堆叠的三层石墨烯呈现出经由垂直于层的外部电场或经由施加外部应变容易地打开间隙的可能性。本文研究了外加电场打开菱形三层石墨烯带隙的方法,并研究了该体系的激子光学响应。这是通过一个紧密结合的模型与贝特-萨尔彼得方程的组合,解决半解析,只需要一个简单的数值求积。然后,我们讨论了谷-依赖的光学选择规则,其次是计算的激子的线性光学电导率的情况下,菱面体石墨烯三层封装在六方氮化硼。激子共振的可调谐性,通过一个外部的字段也进行了讨论,随着字段的增加,随着激子状态的本地化增加。
2022-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable van Hove Singularities and Correlated States in Twisted Trilayer Graphene
关联态的理解和调谐对现代凝聚态物理具有重要意义。最近在魔角扭曲双层石墨烯(tBLG)中发现的非常规超导性和Mott类绝缘态为研究相关现象提供了一个独特的平台,其中库仑能作为杂化平带的结果超过淬灭动能。将该方法扩展到扭曲多层石墨烯的情况将允许对能带结构的甚至更高的控制,因为系统的对称性降低。在这里,我们研究了扭曲的三层石墨烯(tTLG,单层石墨烯异质结构顶部的双层)中的电子输运性质。我们观察到范霍夫奇点的形成,这是高度可调的扭曲角和位移场,并可以在最佳条件下,包括超导状态下引起强关联效应。我们提供了基本的理论解释所观察到的电子结构。
2020-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Induced superconductivity in magic-angle twisted trilayer graphene through graphene-metal contacts
魔角扭曲三层石墨烯(MATTG)最近在比双层版本更高的转变温度(TC)下表现出强大的超导性。在从上下两侧进行电选通的情况下,发现超导性与两个条件密切相关:有限的破镜对称性和每个莫尔单元格中两到三个载流子之间的载流子浓度。这两种条件都可以通过石墨烯-金属接触来实现,其中产生电荷转移和界面电场以平衡功函数失配。在这项研究中,我们探索的超导电性的MATTG接触金属时,通过自洽解决界面电荷转移与高度电场依赖的能带结构的MATTG。MATTG-金属接触的预测TC形成两个圆顶作为功函数差的函数在界面上,最大值超过2 K。我们的工作为石墨烯-金属和石墨烯-半导体接触的实验和工业应用提供了建设性的参考。
2022-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Correlated interlayer quantum Hall state in large-angle twisted trilayer graphene
Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)(大邱庆北科学技术院);Ulsan National Institute of Science and Technology(蔚山科学技术院);University of Seoul(首尔大学);Pohang University of Science and Technology(浦项科技大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构);Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);Institute for Basic Science(基础科学研究所)
研究发现大角度扭曲三明治石墨烯中存在相关层量子反磁相,包括解析螺旋边缘输运和激发有序。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of ultraheavy and ultrarelativistic Dirac quasiparticles in sandwiched trilayer graphene
量子材料中的电子表现出无色散(平坦)带穿透色散(陡峭)带的共存,可以引起强相关现象,并与非常规超导性有关。已知在扭曲的三层石墨烯中,陡峭的狄拉克锥可以与能带平坦化共存,但是该现象在层错位下不稳定。在这里,我们表明,这种扭曲的三明治石墨烯(TSWG)-一个三层的范德华异质结构与扭曲的中间层-可以有非常稳定的平带共存的狄拉克锥附近的费米能量时,扭曲到1.5度。这些平坦带需要特定的高对称性堆叠顺序,我们的原子计算预测TSWG总是弛豫到它。此外,通过外场,我们可以控制狄拉克锥顶点和平坦带之间的相对能量偏移。我们的工作建立了扭曲夹层石墨烯作为一个新的平台,研究强相互作用的阶段,拓扑输运超越狄拉克和外尔半金属。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional Quantum Hall Effect and Tunable Spin Hall Effect in MoS2 Trilayers
分析了三层MoS 2薄膜的朗道能级结构和自旋霍尔效应。由于轨道的不对称性,低能狄拉克费米子的质量变得很大,LL的能量与$B$成线性增长,而不是与$\sqrt{B}$成线性增长。自旋轨道耦合打破自旋和谷简并LL的两个时间反演不变的群体,与LL交叉效应存在于价带。我们发现了一个依赖于场的非常规霍尔平台序列$ν=...$ $-2M-6$,$-2M-4$,$-2M-2$,$-2M-1$,.,-5,-3,-1,0,2,4 ...在p-n结中,自旋分辨分数量子化电导出现在两端测量中,具有可在界面处探测的可控自旋极化电流。我们还展示了零场自旋霍尔电导率的可调谐性。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angle-resolved transport nonreciprocity and spontaneous symmetry breaking in twisted trilayer graphene
本文通过角度分辨输运非互易性测量研究扭转三层石墨烯的自发对称性破缺,发现热循环和电流偏置诱导镜像轴滞回旋转,并揭示旋转对称性与时间反演对称性破缺的直接关联。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-induced velocity renormalization in magic angle twisted trilayer graphene
扭转电子异质结构提供了一种新的途径来控制电子单粒子的速度,从而设计强有效的相互作用。在这里,我们表明,反过来也可能成立,即这些相互作用强烈重整化的能带结构。我们证明了镜像对称魔角扭曲三层石墨烯在电荷中性和相变附近的这种机制,该相变可以通过对应于例如,到山谷厅或厅秩序的开始。虽然非相互作用模型显示无质量狄拉克激发强烈不同的速度,我们表明,相互作用修正使它们在红外线相等。然而,RG流的速度和耦合的临界玻色子模式是强烈的非单调性和排斥固定点附近的主导。我们预测这个理论的隧道和运输实验的实验结果,并讨论了预期的行为在其他量子临界点,包括对应于谷间相干有序。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Super Moiré Domain Tessellations, Sliding Ferroelectricity, and Reconfigurable Quantum Dot Arrays in Twisted Trilayer Hexagonal Boron Nitride
Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院);Ewha Womans University(梨花女子大学)
研究揭示扭曲三重层六方氮化硼中摩尔域相互作用导致的非传统电场响应,以及量子点阵列的可重构特性,为量子技术提供新平台。
2026-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci