Emergent of the flat band and superstructures in the VSe2 / Bi2Se3 system
Turgut Yilmaz, Xiao Tong, Zhongwei Dai, Jerzy T. Sadowski, Eike F. Schwier, Kenya Shimada, Sooyeon Hwang, Kim Kisslinger, Konstantine Kaznatcheev, Elio Vescovo, Boris Sinkovic
无色散平坦带被认为是实现物质的各种追求的量子态的基本成分，包括高温超导性1 - 4和分数量子霍尔效应5 - 6。然而，具有这种特殊电子状态的材料非常罕见，并且通常表现出非常复杂的能带结构。在这里，我们报告的出现一个平带与一个可能的绝缘基态的亚单层VSe 2/Bi 2 Se 3异质结的角度分辨光电子能谱和扫描隧道显微镜。平坦带沿着kll和kz动量是无色散的，填充整个布里渊区，并且它在布里渊区的几个点处表现出反转符号的复杂圆二色性信号。这些性质与VSe 2中存在的莫尔图案一起表明，平带不是一个微不足道的无序或限制效应，甚至可能是拓扑非平凡的。另一个有趣的发现是，平带不修改狄拉克点周围的狄拉克锥Bi2Se3。此外，我们还发现Bi_2Se_3的平带态和狄拉克表面态随电子的掺杂而发生相反的能量移动。这为控制光电流的自旋织构以及异质结构的输运性质开辟了一条新途径。这些功能使这个平坦的带显着区别于以前的研究结果和我们的方法可以应用到其他系统打开一个有前途的途径，实现强相关的量子效应的拓扑材料。
英文摘要：
Dispersionless flat bands are proposed to be a fundamental ingredient to achieve the various sought after quantum states of matter including high-temperature superconductivity1-4 and fractional quantum Hall effect5-6. Materials with such peculiar electronic states, however, are very rare and often exhibit very complex band structures. Here, we report on the emergence of a flat band with a possible insulating ground state in the sub-monolayer VSe2 / Bi2Se3 heterostructure by means of angle-resolved photoemission spectroscopy and scanning tunneling microscopy. The flat band is dispersionless along the kll and kz momenta, filling the entire Brillouin zone, and it exhibits a complex circular dichroism signal reversing the sign at several points of the Brillouin zone. These properties together with the presence of a Moiré patterns in VSe2 suggest that the flat band is not a trivial disorder or confinement effect and could even be topologically non-trivial. Another intriguing finding is that the flat band does not modify the Dirac cone of Bi2Se3 around the Dirac point. Furthermore, we found that the flat band and the Dirac surface states of Bi2Se3 have opposite energy shifts with electron doping. This opens a novel way of controlling the spin texture of photocurrents as well as the transport properties of the heterostructure. These features make this flat band remarkably distinguishable from previous findings and our methodology can be applied to other systems opening a promising pathway to realize strongly correlated quantum effects in topological materials.
Emergent Cooperative Superstructures via Order-Disorder Kinetics in Molecule-Intercalated NbSe2
The University of Tokyo（东京大学）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI)（日本同步辐射研究所）；RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所 emergent matter science 中心）；Nagoya University（名古屋大学）
Flat band and Lifschitz transition in long-range ordered supergraphene obtained by Erbium intercalation
无色散能带是一种特殊的性质，随着新的光、磁、电性质的出现而受到越来越多的关注。在这里，我们报告的石墨烯超结构的n-掺杂的Lifshitz过渡，并表现出一个平坦的带，通过有序的铒插入单层石墨烯和SiC（0001）之间获得的第一个观察。STM实验揭示了大的石墨烯区域，其特征在于具有1.40 nm的晶格参数的长程有序的六方超结构，相对于原始晶格旋转19度。角分辨光电子能谱学测量表明，该石墨烯结构表现出具有完美线性色散的狄拉克锥，以及在费米能级下的-1.72 eV +/-0.02处的狄拉克点，这是仅通过插层获得的最高掺杂水平之一。费米面测量表明，已经达到了Lifshitz转变，并在M点附近产生了宽的平坦带。我们认为这种能带结构的改变是诱导的自旋-轨道耦合的结果。这个系统提供了一个操场，研究一个新的磁介导的π带状态之间的相互作用，并在费米能级的发散态密度。
Emergent flat-band physics in $d^{9-δ}$ multilayer nickelates
最近的实验表明，形式为RE $_{p+1}$ Ni $_p$ O $_{2p+2}$的还原多层稀土（RE）镍氧化物可能属于超导镧系镍酸盐的新家族。本文采用改进的真实多体框架研究了Pr $_{4}$ Ni $_3$ O $_{8}$和Nd $_{6}$ Ni $_5$ O $_{12}$的相关电子结构。结果表明，Ni- $d_{x^2-y^2}$和Ni- $d_{z^2}$自由度的相互作用决定了这两个体系的低能物理性质.虽然Ni- $d_{x^2-y^2}$轨道总是在（轨道选择性）Mott绝缘区域附近高度相关，但Ni- $d_{z^2}$轨道产生有趣的非色散特征。在低温下，Pr化合物在费米能级上仍表现出类似量子点的Ni- $d_{x^2-y^2}$衍生态，但Nd化合物的相互作用费米能级被Ni- $d_{z^2}$控制的平带所掩盖.这些发现很好地转化为以前的表征掺杂的无限层镍酸盐，因此进一步使一种非常规的超导机制的情况下，这是从一个不同的高- $T_{\rm c}$铜酸盐。
Tsientang Institute for Advanced Study（紫江高等研究院）；Sichuan Normal University（四川师范大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）；Center for Computational Quantum Physics (CCQ), The Flatiron Institute（纽约联邦研究所计算量子物理中心）；Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺斯蒂亚国际物理中心）；Liaoning University（辽宁大学）
Non-monotonic band flattening near the magic angle of twisted bilayer MoTe$_2$
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福材料能源科学研究所，SLAC国家加速器实验室）；Department of Physics, University of Washington（华盛顿大学物理系）；Department of Physics, Boston College（波士顿学院物理系）；Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理系）；Department of Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学应用物理系）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（物质材料研究机构材料纳米结构研究中心）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（物质材料研究机构电子光学材料研究中心）；Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室斯坦福同步辐射光源）；Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室先进光源）；Department of Materials Science and Engineering, Stanford University（斯坦福大学材料科学与工程系）；Department of Materials Science and Engineering, University of Washington（华盛顿大学材料科学与工程系）；Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）；Geballe Laboratory for Advanced Materials, Stanford University（斯坦福大学吉贝尔高级材料实验室）
