Artificial atoms, Wigner molecules, and emergent Kagome lattice in semiconductor moiré superlattices
提出研究莫尔量子物质的理论框架,精确处理莫尔原子内相互作用,发现在填充因子$n=3$时形成维格纳分子并构成涌现的笼目晶格,揭示了动能与相互作用能的普适长度尺度交织产生的丰富相图。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Moiré quantum chemistry: charge transfer in transition metal dichalcogenide superlattices
过渡金属二硫属化物(TMD)双层膜是近年来发展起来的一种用于研究和设计相关电子物理的可调谐莫尔系统。在这项工作中,通过结合大规模的第一性原理计算和连续介质模型方法,我们提供了一个电子结构理论,映射到双原子晶体的阳离子和阴离子的长周期异质双层TMD超晶格。我们发现,莫尔势和库仑相互作用之间的相互作用导致填充依赖的电荷转移之间的MM和MX区域相距几纳米。我们表明,在最近的实验中发现在半填充的绝缘状态WSe $_2$ /WS $_2$是一个电荷转移绝缘体,而不是莫特-哈伯德绝缘体。我们的工作揭示了摩尔量子化学中简单性的丰富性。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall State in Moiré MoTe$_2$/WSe$_2$ Heterobilayers
Moiré异质双层过渡金属二硫属化物(TMDs)是模拟单带哈伯德模型的理想体系,在这些体系中观察到了有趣的关联相。然而,在异质双层TMD中的莫尔条纹被认为是拓扑上微不足道的。最近,有报道称在AB叠层MoTe $_2$ /WSe $_2$异质双层膜中观察到填充$ν=2$处的量子谷霍尔绝缘态和填充$ν=1$处的谷极化量子反常霍尔态。然而,如何拓扑非平凡的国家出现是未知的。本文提出MoTe $_2$ /WSe $_2$异质双层膜中晶格弛豫引起的赝磁场可以自然地产生有限Chern数的莫尔带。我们证明了当填充两个陈数相反的莫尔带时,在满填充$ν=2$时形成了一个时间反演不变的量子谷霍尔绝缘体。在半充满$ν=1$时,库仑作用使谷简并度升高,并产生谷极化的量子反常霍尔态,实验中观察到了这一现象。我们的理论为在异质双层TMD材料中获得拓扑非平凡态提供了一条新的途径。
2022-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Flattening conduction and valence bands for interlayer excitons in a moiré MoS$_2$/WSe$_2$ heterobilayer
本研究通过连续介质模型,发现扭转对MoS$_2$/WSe$_2$异质双层激子带平坦化作用有限,而垂直压力和电场可显著增强带平坦化,实现创纪录的平坦带,为强关联激子现象提供新途径。
2023-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence of topological Kondo insulating state in MoTe2/WSe2 moiré bilayers
本文在MoTe2/WSe2莫尔双层中实验证实了二维拓扑近藤绝缘态,通过构建近藤耦合的Mott绝缘体与巡游能带,观察到低温绝缘体体态与螺旋边缘态,为莫尔材料中可调拓扑近藤物理研究开辟了新途径。
2025-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measurements of Correlated Insulator Gaps in a Transition Metal Dichalcogenide Moiré Superlattice
本研究利用微波阻抗显微术并借助石墨烯 Landau 量子化,直接测量双栅 WS2/WSe2 莫尔双层中多种关联绝缘态的热力学能隙,发现其对外加电场不敏感。
2023-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum oscillations between excitonic and quantum spin Hall insulators in moiré WSe2
本文在扭转双层WSe2中利用平坦莫尔能带和增强g因子实现可调朗道能级,首次实验观察到量子自旋霍尔绝缘体与激子绝缘体之间的周期性拓扑相变,并揭示了费米面嵌套对激子绝缘体稳定性的影响。
2025-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stripe phases in WSe2/WS2 moiré superlattices
条纹相,其中电荷密度的旋转对称性自发破缺,发生在许多强关联系统与竞争的相互作用。一个代表性的例子是氧化铜超导体,其中条纹顺序被认为与高温超导机制有关。然而,由于这些材料的复杂性和有限的可调谐性,识别和研究传统强相关系统中的条纹相位是具有挑战性的。在这里,我们发现条纹相WSe 2/WS 2莫尔超晶格连续栅极可调的电荷密度相结合的光学各向异性和电子压缩性测量。我们发现强的电子各向异性在一个大的掺杂范围内达到峰值在1/2填充的莫尔超晶格。1/2态是不可压缩的,并被分配到(绝缘)条纹晶体相。在35 K附近,它可以被热涨落连续熔化.通过宽场成像揭示的畴结构显示出沿着莫尔超晶格的高对称轴的优先排列。远离1/2填充,我们观察到额外的条纹晶体在相称的填充1/4,2/5和3/5。各向异性也延伸到可压缩制度的系统在不相称的填充,表明电子液晶状态的存在。所观察到的填充相关的条纹相符合理论相图的扩展哈伯德模型上的三角形晶格在平坦的带限。我们的研究结果表明,二维半导体莫尔超晶格是一个高度可调的平台,研究条纹相及其与其他对称性破缺基态的相互作用。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gossamer Superconductivity in Moiré WSe$_2$ Bilayer
ShanghaiTech University(上海科技大学);Peking University(北京大学);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究中心)
该研究通过构建有效的扩展单轨道Hubbard模型,探讨了扭曲WSe₂中半填充和零位移场下的超导性,发现电荷涨落被部分抑制,但保持有限的移动双孔密度,从而稳定了chiral d+id超导相。
2026-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Itinerant spin polaron and metallic ferromagnetism in semiconductor moiré superlattices
理论上预测半导体莫尔超晶格的莫特绝缘体在窄莫尔能带半填充上下掺杂时分别存在巡游自旋极化子与金属铁磁性,且自旋极化子可通过电荷隙随磁场依赖关系的扭折直接识别。
2023-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable Luttinger liquid and correlated insulating states in one-dimensional moiré superlattices
针对一维莫尔超晶格研究不足、半填充卢廷格液体相关理论预测难观测的问题,本研究制备hBN衬底碳纳米管一维莫尔超晶格,通过电输运测量观测到关联绝缘态与强关联特征的T线性电导,实现了宽填充区间可调卢廷格液体研究。
2025-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay between topology and electron-electron interactions in the moiré MoTe$_{\mathrm{2}}$/WSe$_{\mathrm{2}}$ heterobilayer
本研究针对莫尔MoTe₂/WSe₂异质双层,采用含库仑作用的有效两带模型结合两种数值方法,揭示了位移场调控下的两次相变及拓扑相相关规律,为相关实验提供理论参考。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge-order-enhanced capacitance in semiconductor moiré superlattices
范德瓦耳斯莫尔材料已经成为研究电子相关现象的高度可控平台。特别是,最近已经发现了强大的相关绝缘状态的半导体莫尔系统的整数和分数填充因子。在这里,我们揭示了这些状态的热力学性质,通过测量MoSe 2/WS 2莫尔超晶格的栅极电容。我们观察到一系列的不可压缩状态的填充因子0 - 8和巨大的电容(近60%以上的设备的几何电容)在干预可压缩区域。在小填充因子、低于电荷有序态的熔化温度和小的样品-栅极间隔下,非常大的电容最明显。它是电子之间的库仑相互作用和电荷有序态的相位混合的表现。我们进一步提取了相关绝缘态的热力学能隙和电容器件的熵。结果不仅建立了电容作为一个强大的探针的相关状态在半导体莫尔系统,但也表明控制扩展库仑相互作用在这些材料通过样品栅极耦合。
2021-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Imaging local discharge cascades for correlated electrons in WS2/WSe2 moiré superlattices
过渡金属二硫属化物(TMD)云纹异质结构为探索扩展的Hubbard模型1提供了一个理想的平台,其中长程库仑相互作用在确定强关联电子态中起着关键作用。这导致了实验观察莫特绝缘体状态在半填充2 -4以及各种扩展维格纳晶体状态在不同的分数fillings 5 -9。然而,对这些新兴量子相的微观理解仍然缺乏。在这里,我们描述了一种新的扫描隧道显微镜(STM)技术的局部传感和操纵的相关电子在一个门控WS 2/WSe 2莫尔超晶格,使实验提取的基本扩展哈伯德模型参数。我们证明,可以通过它们对STM隧穿电流的影响来成像局部莫尔站点的电荷状态,类似于单电子晶体管中的电荷传感机制。除了成像,我们还能够操纵相关电子的电荷状态。在莫尔超晶格中的相关电子的放电级联局部诱导的斜坡的STM偏置,从而使最近邻库仑相互作用(UNN)的估计。莫尔电子电荷状态的2D映射也使我们能够确定不同莫尔站点的现场能量波动。我们的技术应该是广泛适用于许多半导体莫尔系统,提供了一个强大的新工具,微观表征和控制的强关联态莫尔超晶格。
2021-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Imaging Generalized Wigner Crystal States in a WSe2/WS2 Moiré Superlattice
维格纳晶体状态,首先由尤金·维格纳在1934年预测,吸引了凝聚态物理学家近90年2 -14。二维(2D)电子气的研究首次揭示了维格纳晶体在高磁场下电输运测量的特征2 -4。最近,光谱学提供了过渡金属二硫属化物(TMDC)莫尔超晶格中广义维格纳晶体态的证据。然而,在真实空间中直接观察二维维格纳晶格仍然是一个突出的挑战。扫描隧道显微镜(STM)在原理上具有足够的空间分辨率来成像维格纳晶体,但是传统的STM测量在测量过程中可能潜在地改变脆弱的维格纳晶体状态。在这里,我们展示了使用一种新的非侵入式STM光谱技术的WSe 2/WS 2莫尔异质结构中的二维维格纳晶体的实空间成像。我们采用石墨烯传感层在WSe 2/WS 2莫尔条纹超晶格Wigner晶体成像,其中本地STM隧道电流到石墨烯传感层的WSe 2/WS 2异质结构中的Wigner晶体的底层电子晶格调制。我们的测量直接可视化与维格纳晶体状态在分数电子填充n = 1/3,1/2和2/3,其中n是每个网站的电子数相关的不同的晶格配置。观察到n=1/3和n=2/3的维格纳晶体分别呈现三角形和蜂窝晶格,以最小化最近邻占据。另一方面,n = 1/2态自发地打破了原来的C3对称性,并在实空间中形成条纹结构。我们的研究奠定了坚实的基础,对丰富的WSe 2/WS 2云纹异质结构的维格纳晶体态的基本理解。
2021-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological excitons in moiré MoTe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
该研究通过含时 Hartree–Fock 计算分析 MoTe$_2$/WSe$_2$ 莫尔异质双层,识别出激子形成拓扑平坦能带的相区,为实现玻色子强关联态提供途径。
2024-09-27 cond-mat.str-el
Degradation of phonons in disordered moiré superlattices
莫尔超晶格的弹性集体模式不是由刚性晶体的振动产生的,而是由组成层之间的相对位移产生的。尽管它们与声学声子相似,但这些称为相位子的模式不受任何守恒定律的保护。在这里,我们表明,在层之间的相对取向和热波动与它们的滑动运动的无序降低了在莫尔超晶格中的声音的传播。具体而言,相位子模式在低能量下变得过阻尼,并获得有限的间隙,这显示出对扭转角方差的普遍依赖性。因此,扭转角的不均匀性不仅表现在莫尔系统的非相互作用电子结构中,而且表现在它们的类声子模式中。更广泛地说,我们的研究结果有重要的影响扭曲莫尔系统的电子特性是敏感的电子-声子耦合。
2021-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Chiral Phonons in Moiré Superlattices
我们在莫尔超晶格的最低能带发现了手征声子。我们发现的莫尔手征声子是堆积畴的集体激发。它们的起源是唯一归因于堆叠配置的层间结合能打破了$C_{2z}$对称性的莫尔长度尺度。在弹性理论中,我们使用一般的对称性分析,以提供一个完整的分类的范德瓦尔斯异质结构在托管莫尔手征声子,并显示计算扭曲的MoS $_2$作为一个例子。我们提出了一个低能量有效的模型来定性地理解莫尔手征声子,并表明它捕获的基本物理非常好。我们的结果可能开辟了新的可能性,在声子双电子学的莫尔手征声子具有高的可调谐性,莫尔尺度波长,激发能只有几meV,并可能被机械激发。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bichromatic Moiré Superlattices for Tunable Quadrupolar Trions and Correlated States
在非对称WSe$_2$/WS$_2$/WSe$_2$异质三层中实现双色Moiré超晶格,通过杂化Moiré势产生偶极矩消失的四极子Moiré trions,并利用面外电场调控激子与电子关联态转变,为量子光操控提供可重构平台。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gate-tunable chiral spin mode in WSe2/WS2 moiré superlattices
本文在近0°扭转WSe2/WS2莫尔超晶格中发现栅极可调手性自旋模式,通过填充调控实现手性自旋激子到激子极化子的转变,并证实填充因子为1时的电荷转移绝缘体,展示了该体系在探索低能集体激发方面的潜力。
2025-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-tuned many-body phases through $Γ$-K valleytronics in moiré bilayer WSe$_2$
该研究结合从头算与关联模型方法,探究压力下转角双层WSe$_2$的多体效应,揭示层间距调控K与Γ谷相对能级的机制,构建压力-掺杂相图,证明其可压力调控多种关联相。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nematicity with a twist: rotational symmetry breaking in a moiré superlattice
受扭曲双层石墨烯(TBG)中有序排列的最新报道的启发,我们研究了三角形莫尔超晶格自由度对向列性的影响。在TBG中,序参量不是像四元晶体那样的伊辛型,而是具有与莫尔超晶格的三重旋转对称性($C_{3z}$)相关的三态Potts特征。我们发现,即使在静态应变的存在下,明确打破了$C_{3z}$对称性,系统仍然可以进行向列型触发器相变,自发地打破面内的双重旋转。此外,弹性波动,表现为声学声子,介导的nemato-orbital耦合,绑定的方向的指向矢的某些软方向在动量空间,使Potts-Potts-transition平均场和一阶。与刚性晶体的情况相反,在莫尔超晶格的情况下,与这些软方向相关的费米表面热点最大程度地耦合到低能的涨落。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Numerical Perspective on Moiré Superlattices: From Single-Particle Properties to Many-Body Physics
ShanghaiTech University(上海科技大学);Liaoning Academy of Materials(辽宁省材料研究院)
本文提出了一种研究莫尔超晶格中强相关和拓扑相的理论工作流程,结合多种数值方法,揭示了单粒子性质到多体物理的关联。
2025-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall crystal at fractional filling of moiré superlattices
本研究预测分数填充莫尔超晶格中存在铁磁、电荷有序与拓扑交织的量子反常霍尔晶态,其量子化整数霍尔电导异于常规预期,且tMoTe₂双层在大扭转角半填充时该相稳定。
2024-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent Superconductivity in the weak Mott insulator phase of bilayer Graphene Moiré Superlattice
我们提出了一个唯象的理解最近发现的弱莫特绝缘体在扭曲的双层石墨烯的莫尔超晶格,特别是在低温下出现的超导弱莫特绝缘体相,即随着温度降低,纵向电阻率首先增长低于温度$T_m$,但随后迅速下降到零,甚至更低的温度$T_c$。在绝缘体阶段出现超导体是非常不寻常的。在这里,我们提出,这种现象是由于纯二维性质的双层石墨烯莫尔超晶格。我们还将我们的结果与迄今为止提出的其他理论进行了比较。
2018-05-17 cond-mat.str-el
Collective charge excitations between moiré-minibands in twisted WSe2 bilayers from resonant inelastic light scattering
该研究利用低温 RILS 光谱探测扭转 WSe2 双层中的集体莫尔带间激发,并结合连续介质模型量化不同扭转角下的带间跃迁能量与平坦微带特征。
2024-06-14 cond-mat.str-el
Signatures of superconducting pairing driven by electron-electron interactions in moiré WSe$_2$/WSe$_2$ homobilayer modelled by Hubbard Hamiltonian
本研究针对WSe$_2$/WSe$_2$转角同质双层的莫尔超晶格,用密度矩阵重整化群对角化Hubbard模型,发现单态与三态超导配对共存特征,揭示其超导由电子关联诱导且具混合对称性。
2025-10-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two dimensional covalent moire superlattice from fluorinating twisted bilayer graphene
本研究提出通过氟化扭曲双层石墨烯构建共价莫尔超晶格的方法,经第一性原理计算证实氟化可诱导层间共价键形成、增强电子结构调制并产生丰富平带,为关联量子研究提供新平台。
2024-10-07 cond-mat.str-el
Tunable ferromagnetism at non-integer filling of a moiré superlattice
魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)和ABC-三层石墨烯与六方氮化硼(ABC-TLG/hBN)排列的莫尔超晶格产生的平带已被证明会引起有趣的相关电子现象,如相关绝缘体和超导性。最近,在这类以n 0的整数倍为中心的层状结构中发现了与相关陈氏绝缘体相关的轨道磁性,n 0的密度对应于每个莫尔超晶格晶胞中的一个电子。本文报道了ABC-TLG/hBN莫尔超晶格中平坦Chern带分数填充时的铁磁性实验观察。铁磁状态具有突出的铁磁磁滞行为与大的异常霍尔电阻率在一个广泛的区域的密度,集中在价迷你带在n = -2.3 n 0。这种铁磁性非常敏感地依赖于莫尔系统中的控制参数:不仅可以通过调整载流子密度和位移场来调制异常霍尔信号的幅度,还可以调制滞后铁磁响应的符号。我们在非整数填充的莫尔陈氏带中发现了电可调铁磁性,这突出了在莫尔异质结构中探索新的相关铁磁态的机会。
2020-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universal Moiré-Model-Building Method without Fitting: Application to Twisted MoTe$_2$ and WSe$_2$
提出一种无需参数拟合、直接从第一性原理构建莫尔系统解析连续模型的通用方法,通过Gram-Schmidt正交化确定参数,在扭曲MoTe$_2$和WSe$_2$中验证了高精度,并提供了支持多体计算的模型参数。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological $p_x+ip_y$ inter-valley coherent state in Moiré MoTe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
本文提出在半填充AB堆叠moiré MoTe$_2$/WSe$_2$异质双层中观察到的量子反常霍尔态是一种新的拓扑$p_x+ip_y$谷间相干态,通过自洽Hartree-Fock分析揭示了其由大质量Dirac谱及相互作用产生,并预测配对会生成三倍原moiré晶胞的新晶胞。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exactly solvable spin liquids in Kitaev bilayers and moiré superlattices
National Institute of Science Education and Research(国家科学教育与研究研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
研究提出一种双层及摩尔超晶格中具有Kitaev相互作用的恰好可解模型,揭示了多种自旋液体相及角/边缘模式的形成。
2025-12-09 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in transition metal dichalcogenide heterobilayer moiré superlattices
在二维半导体异质双层中形成的莫尔超晶格为哈伯德模型物理提供了一种新的实现方式,其中每个有效原子的电子数可以任意调节。我们报告的精确对角化研究的电子性质的半填充窄莫尔带中,通过改变扭转角或相互作用强度的相关强度变化。我们构建了一个双层的相图,确定金属-绝缘体相变发生的地方,估计在绝缘相的电荷间隙的大小,并评论的过渡的性质和次主导的相互作用参数的重要性。
2021-08-06 cond-mat.str-el
Valley-coherent quantum anomalous Hall state in AB-stacked MoTe2/WSe2 bilayers
莫尔材料为关联和拓扑量子现象提供了肥沃的土壤。其中,量子反常霍尔(QAH)效应,其中霍尔电阻即使在零磁场下也被量子化,是材料的固有拓扑性质的直接表现,并且是低功率电子应用的吸引人的属性。在石墨烯和过渡金属二硫属化物(TMD)莫尔材料中都观察到了QAH效应。它被认为是由窄莫尔带的相互作用驱动的谷偏振引起的。在这里,我们令人惊讶地表明,新发现的QAH状态AB堆叠MoTe2/WSe2莫尔双层膜不是谷极化,但谷相干。层和螺旋度分辨光谱测量表明,QAH的基态具有自发自旋(谷)极化在两个TMD层对齐(反对齐)。此外,两层中的面外自旋极化的饱和仅在高磁场下发生,支持倾斜自旋织构。我们的研究结果呼吁一个新的机制QAH效应,并强调了具有强电子相关性和自旋轨道相互作用的TMD莫尔材料的潜力,为奇异的拓扑状态。
2022-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Higher-Order Topological States in Acoustic Twisted Moiré Superlattice
扭曲莫尔超晶格(TMS)是具有奇异物理特性的迷人材料。尽管对电子、光子和声子的TMS进行了大量的研究,但从未见过TMS能够呈现出更高阶的能带拓扑。在这里,我们报告的声学TMS高阶拓扑状态的实验观察。通过在耦合声谐振器的双层蜂窝晶格中引入莫尔扭曲,我们发现了一个具有设计的层间耦合的制度,其中出现了具有高阶拓扑结构的相当大的带隙。这种高阶拓扑相位拥有独特的拓扑边缘和角落状态,这可以通过带隙以下的声学布洛赫带的Wannier中心来理解。我们确认实验的高阶带拓扑结构的边缘和角落的状态,使用声学泵浦探测测量的特征。通过理论和实验的补充,我们的研究为TMS的能带拓扑开辟了一条道路。
2021-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
WSe2/WS2 moiré superlattices: a new Hubbard model simulator
哈伯德模型,最早由物理学家约翰·哈伯德在20世纪60年代提出,是一个简单的理论模型,量子粒子在晶格中相互作用。该模型被认为是捕捉高温超导体,磁绝缘体和其他复杂的涌现量子多体基态的基本物理。虽然哈伯德模型作为大多数真实材料的代表被大大简化,但是除了在一维情况下,它仍然被证明是难以精确求解的。因此,哈伯德模型在二维或三维的物理实现,可以作为量子模拟器,在解决强关联难题中发挥着至关重要的作用。本文通过研究角取向的WSe 2/WS 2双层膜,得到了二维三角晶格哈伯德模型的量子相图。我们通过测量光学响应对面外磁场和门调谐载流子密度的依赖性来探测系统的电荷和磁性。在第一个空穴莫尔超晶格带的半填充处,我们观察到一个具有反铁磁Curie-Weiss行为的Mott绝缘态,正如哈伯德模型在强相互作用区域所预期的那样。超过半填充,我们的实验表明,反铁磁顺磁量子相变附近0.6填充。我们的研究结果建立了一个新的基于莫尔超晶格的固态平台,可用于模拟三角晶格哈伯德模型所表现的强关联物理中的突出问题。
2019-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Switchable Chern insulator, isospin competitions and charge density waves in rhombohedral graphene moire superlattices
本研究在菱方六层石墨烯/六方氮化硼莫尔超晶格中观测到多种竞争量子相,包括陈数可逆的陈绝缘体、三种v=2绝缘态及分数填充绝缘态,揭示了电荷、同位旋、拓扑与磁场的复杂相互作用。
2024-12-13 cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in transition metal dichalcogenides moiré superlattices
本文利用有限尺寸精确对角化研究半导体莫尔材料的单带巡游铁磁机制,并预测三角晶格体系中铁磁出现及居里温度最高的参数区域。
2024-01-23 cond-mat.str-el
Kitaev spin-orbital bilayers and their moiré superlattices
我们确定了一个双层,Yao-Lee自旋轨道模型与层间相互作用(J)的相图,为几个堆叠和莫尔超晶格。对于AA堆叠,在有限的Jc处出现带隙的Z2量子自旋液体相。我们表明,这一阶段的生存在良好控制的大J极限,出现了各向同性蜂窝复曲面代码。对于莫尔超晶格,有限q层间杂化是稳定的。这连接了不等价的狄拉克点,有效地“解开”了系统。因此,我们的研究提供了深入了解双层自旋轨道Kitaev材料的自旋液相。
2022-12-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of flat $Γ$ moiré bands in twisted bilayer WSe$_2$
该研究通过实空间与动量空间映射,在57.4°扭转双层WSe₂中观测到源自单层Γ态的平坦莫尔能带并定量提取莫尔势,发现全局价带顶来自K态,提示Γ谷平坦能带可能参与其关联物理。
2022-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitons in fractionally-filled moiré superlattices
本文针对分数填充莫尔超晶格中的关联绝缘态,提出利用激子吸收共振的能量移动与振子强度变化刻画电子电荷有序性,并解释不同占据情形下的能量移动差异。
2025-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic Chern insulator and kinetic ferromagnetism in MoTe$_2$/WSe$_2$ moiré bilayer
提出了AB叠层MoTe $_2$ /WSe $_2$系统量子反常霍尔效应的新机制.在观察到层间隧穿在AB层中被抑制的基础上,我们考虑了一个通过库仑相互作用耦合的两层模型。两层的莫尔晶格发生位移,共同形成蜂窝晶格。最初,该系统是在层极化莫特绝缘体在$ν_T=1$。而在位移场作用下,两层中分别掺杂相同数量的空穴和电子,形成层间激子凝聚。通过平均场论,我们发现在一定的参数范围内$\pm$ ip激子凝聚,从而得到一个具有陈数$C=\pm 1$的陈绝缘体.由于动能而不是相互作用,谷被极化。但是,这两层中的偏振可以相同或相反,这取决于远离对称点的小扰动。因此,谷极化和谷间相干(IVC)陈绝缘体相都是可能的。后者在两层中具有相同的自旋$S_z$。
2023-02-07 cond-mat.str-el
Moiré-mediated phases in synthetic Kondo superlattices
本文构建莫尔扩展的Kondo-Heisenberg模型,用平均场理论揭示堆叠依赖的Kondo耦合可诱导磁序与重准粒子实空间相分离及金属到Kondo绝缘体的渗流转变。
2024-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fracton-elasticity duality in twisted moiré superlattices
考虑到扭曲莫尔超晶格是具有耗散相子动力学的无公度晶体,我们提出了扭曲莫尔超晶格的分形弹性对偶。从一个双张量规范制定,相比标准晶体,我们确定了两倍的保守电荷的数量,描述拓扑晶格缺陷,即向错和一种新类型的缺陷,我们称之为discompressions。这些守恒定律的关键含义是,晶格位错的滑移和爬升运动都受到抑制,表明位错网络可能变得异常稳定。我们的结果也适用于其他平面无公度晶体和准晶。
2021-08-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent Wigner phases in moiré superlattice from deep learning
该研究提出基于神经网络多体波函数变分优化的无监督深度学习方法,以解决莫尔超晶格强关联与大晶胞计算难题,并发现多种 Wigner 相。
2024-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el physics.chem-ph