Kagome chiral spin liquid in transition metal dichalcogenide moiré bilayers
本文针对过渡金属二硫化物莫尔双层在 3/4 填充下形成的笼目电荷序,推导有效自旋模型,并通过密度矩阵重整化群模拟证明 WSe2/WS2 可实现手性自旋液体和笼目自旋液体,为研究自旋液体物理提供了新平台。
2023-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott insulators in moiré transition metal dichalcogenides at fractional fillings: Slave-rotor mean-field theory
本文通过 slave-rotor 平均场理论研究莫尔过渡金属二硫化物在分数填充下的莫特绝缘体,揭示维格纳晶体、自旋液体与二聚体态,并探讨其实验特征。
2023-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Leaky exciton condensates in transition metal dichalcogenide moiré bilayers
我们表明,当激子在具有间接带隙的材料中形成玻色-爱因斯坦凝聚体时产生的“暗凝聚体”对于光发射并不完全黑暗。相反,这种状态是“泄漏凝聚”,其中光发射是由多体相互作用促进的。我们分析了这些泄漏的凝聚物的性质的上下文中的扭曲的双层过渡金属dichalcogenides,主机强烈相互作用的激子和间接的带隙。我们表明,这种相互作用驱动的“泄漏”发射在低温下占主导地位的光致发光,具有鲜明的定性特征。最后,我们提出,在这些材料中,独特的谷间物理可以导致晶体的破坏激子有序,与光学过程的影响。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pressure--enhanced fractional Chern insulators in moiré transition metal dichalcogenides along a magic line
本研究通过连续模型精确对角化结合从头算方法,发现对转角WSe₂施加压力可提升ν=1/3填充下分数陈绝缘体的多体能隙与稳定区,提出压力-转角相图中存在带宽最小且量子几何接近理想陈能带的魔线,结论可推广至其他转角过渡金属二硫化物同质双层。
2023-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical Mean Field Theory of Moiré Bilayer Transition Metal Dichalcogenides: Phase Diagram, Resistivity, and Quantum Criticality
我们提出了一个全面的动态平均场研究的三角晶格莫尔哈伯德模型,这被认为是代表莫尔双层过渡金属二硫属化物的物理。在这些材料中,能带结构的重要方面,包括带宽和van Hove奇点的顺序和位置,可以通过改变层间电位来调整。我们提出了一个磁性和金属-绝缘体相图和电阻率的温度,带填充和层间电位的依赖关系的详细研究。我们发现在相图的不同区域,输运表现出费米液体、奇异金属和量子临界行为。具体地说,我们发现,立方根范霍夫奇点($ρ(ε) \sim|ε|^{-1 / 3}$)给出了一个奇怪的金属行为与$T$ -线性散射率和$ω/T$标度。我们展示了磁序如何影响电阻率。我们的结果阐明了最近在扭曲的同质双层WSe $_2$和异质双层MoTe $_2$ /WSe $_2$实验中观察到的关联态和金属-绝缘体连续跃迁的物理性质。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nematic excitonic insulator in transition metal dichalcogenide moiré heterobilayers
本文研究了TMD莫尔异质双层中库仑相互作用对位移场诱导拓扑相变的影响,发现向列激子绝缘体相会先于拓扑相变出现,并通过统一双带模型揭示了其与陈绝缘体相竞争源于s波与p波激子能量次序的切换。
2023-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relaxation-driven flat bands and topology in moiré transition metal dichalcogenide heterobilayers
University of Minnesota(明尼苏达大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Boston College(波士顿学院)
该研究针对摩尔TMD异双层,开发了分解晶格弛豫的连续介质模型,揭示其拓扑由本征弛豫驱动,发现赝磁场可产生陈数±1的能隙,为拓扑材料及相关量子态研究提供新框架。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall 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
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
Spin-valley locked instabilities in moire transition metal dichalcogenides with conventional and higher-order Van Hove singularities
最近的实验已经观察到相关的绝缘和可能的超导相在扭曲的同质双层过渡金属二硫属化物(TMD)。除了由于固有的伊辛自旋轨道耦合的自旋谷锁定的莫尔带,同质双层莫尔TMD还具有对数或幂律发散的范霍夫奇点(VHS)附近的费米面,可控制的外部位移场。前者和后者分别被称为传统和高阶VHS。在这里,我们进行了微扰重整化群(RG)分析,无偏地研究占主导地位的不稳定性,在同双层TMD的常规和高阶VHS的情况下。我们发现,自旋谷锁定在很大程度上改变了RG流,并导致意外的不稳定性,在相应的广泛研究的石墨烯为基础的莫尔系统,如自旋和谷极化铁磁性和拓扑超导混合宇称。特别是,对于两个高阶VHS的情况下,我们发现一个自旋谷锁定驱动的金属态没有对称性破缺的TMD,尽管发散裸磁化率。我们的研究结果显示了自旋谷锁定如何显着影响RG分析,并表明莫尔TMD是实现各种相互作用引起的自旋谷锁定相的合适平台,突出了与研究充分的石墨烯基莫尔系统根本不同的物理学。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interaction range and temperature dependence of symmetry breaking in strongly correlated two-dimensional moiré transition metal dichalcogenide bilayers
我们从理论上考虑二维莫尔过渡金属二硫属化物(TMD)双层,这是强相关的意义上说,现场库仑相互作用是可比或大于莫尔晶格网站之间的跳跃动能。该系统在电荷扇区和Isosin扇区中容纳了许多对称破缺的基态,填充方式为1/2、1/3、1/4、2/3等。我们研究了对称破缺与(1)电子-电子相互作用范围、其原则上可以通过附近的栅极和介电环境实验性地控制,以及(2)温度,其可以在高于临界温度的情况下热抑制对称性破缺。实验的理论影响进行了讨论。
2022-01-18 cond-mat.str-el
Melting of generalized Wigner crystals in transition metal dichalcogenide heterobilayer Moiré systems
莫尔超晶格系统,如过渡金属二硫属化物异质双层已经获得了显着的最近的兴趣,由于其有前途的实用程序作为可调的固态模拟器。最近在WSe $_2$ /WS $_2$异质双层上的实验检测到不可压缩的电荷有序态,可以将其视为广义的维格纳晶体。异质TMD莫尔系统的可调谐性为研究熔化这些电荷有序态后丰富的可能相提供了机会。在这里,我们使用蒙特卡罗模拟来研究这些中间相之间的不可压缩的电荷有序状态在强耦合限制。我们发现两个不同的条纹固体状态,每个之前的不同类型的双稳态。特别是,我们发现的微观机制,稳定的每个的有序状态,其序参量转换为二维$E$表示的莫尔晶格点群。我们的研究结果提供了一个可测试的实验预测,这两种类型的双金属发生,并阐明了驱动其形成的微观机制。
2021-12-16 cond-mat.str-el
Observation of Γ-valley moiré bands and emergent hexagonal lattice in twisted transition metal dichalcogenides
由于莫尔超晶格中具有比荷分布的低能莫尔带,扭曲范德华异质结构被认为是实现可控量子模型的凝聚态平台。在这里,结合角分辨光电子能谱与亚微米空间分辨率(μ-ARPES)和扫描隧道显微镜(STM),我们进行了系统的研究的电子结构的5.1°扭曲双层WSe 2主机相关绝缘和零电阻状态。有趣的是,与人们的预期相反,在μ-ARPES测量中仅在Γ谷而不是K谷观察到莫尔带;相应地,我们的STM测量清楚地识别了与Γ谷莫尔带相关的莫尔长度尺度上的真实空间蜂窝状和Kagome状电荷分布。这些结果不仅揭示了扭曲过渡金属双硫族化合物中不寻常的谷相关莫尔修正电子结构,而且强调了Γ-谷莫尔带作为探索不同能量尺度下涌现蜂窝和Kagome晶格中强关联物理的一个有前途的平台。
2022-05-27 cond-mat.str-el
Chiral limit and origin of topological flat bands in twisted transition metal dichalcogenide homobilayers
本文研究扭转TMD同质双层中拓扑平带的形成机制,通过有质量Dirac理论的手征极限揭示单层Berry曲率诱导的层-轨道耦合可产生非零Chern数的严格平带。
2024-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Phases of Transition Metal Dichalcogenide Moiré Systems
本研究使用DMRG方法探索三角晶格上的扩展Hubbard模型,揭示了异质双层TMD Moiré系统中Fermi fluid、手性自旋液体及密度波等量子相间的竞争关系。
2023-03-31 cond-mat.str-el
Engineering Tunable Kagome Moiré Superlattices in Twisted Transition Metal Dichalcogenides
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文提出利用过渡金属二硫化物的扭曲三层结构构建可调Kagome莫尔超晶格的实验方案,可通过扭转角与静电门控调控相关特性,为研究强关联与拓扑现象提供新平台。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hartree-Fock study of the moiré Hubbard model for twisted bilayer transition metal dichalcogenides
扭曲双层过渡金属二硫属化物已经成为相关电子物理研究的重要模型系统,因为它们的相互作用强度、载流子浓度、能带结构和反转对称性破缺可以通过器件制造、扭曲角以及最重要的是可以原位改变的栅极电压来控制。这些材料中的一些材料的低能物理已经被证明是由“莫尔哈伯德模型“描述的,该模型通过添加强的、可调谐的自旋轨道耦合和反转对称性破缺而从通常的哈伯德模型推广而来。在这项工作中,我们使用Hartree-Fock近似达到一个全面的理解莫尔哈伯德模型的平均场水平。我们确定的磁性和金属-绝缘体相图,并评估自旋轨道耦合,反转对称性破缺,和可调范霍夫奇异性的影响。我们还考虑了自旋和轨道的作用磁场。这项工作为实验提供了指导,并为超越平均场计算奠定了基础。
2021-08-31 cond-mat.str-el
Spin-orbit correlations and exchange-bias control in twisted Janus dichalcogenide multilayers
Janus dichalcogenide多层膜提供了一个范例平台,工程师的自旋轨道耦合为主的电子现象。它们独特的自旋-轨道效应源于每一层中的局部镜像对称性破缺,与常规的二硫族化物对应物相比,这引起了巨大的Rashba自旋-轨道效应。在这里,我们提出了扭曲的双硫族化合物双层膜作为一个简单的平台,实现自旋轨道相关态。我们证明了具有强自旋动量锁定的平坦带的出现和非共线对称破缺态的出现时,相互作用。我们进一步表明,对称性破缺状态可以通过磁性衬底来控制,强烈影响莫尔晶胞的非共线磁性织构。我们的研究结果提出了扭曲Janus多层膜作为一个强大的平台,探索自旋轨道相关物理,并突出了磁性基板的多功能性,以控制非常规的莫尔磁性。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kanamori-Moiré-Hubbard model for transition metal dichalcogenide homobilayers
本研究针对Γ谷过渡金属二硫化物同质双层体系,通过万尼尔化推导得到更普适的Kanamori-Moiré-Hubbard模型,结合数值方法研究半填充莫尔能带,预测了反铁磁态、S=1铁磁绝缘体等多种物态,为后续实验验证提供理论依据。
2023-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magic in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
具有扭曲二维结构的长波长莫尔超晶格已经成为强关联电子物理研究的一个高度可调的平台。本文采用第一性原理密度泛函理论、连续介质模型和Hartree-Fock近似相结合的方法,研究了扭曲过渡金属双硫族化合物均质膜中的莫尔带,重点研究了WSe $_2$在小扭曲角下的莫尔带.我们揭示了丰富的物理在小扭曲角$θ<4^\circ$,并确定一个特定的魔角,在该顶部价莫尔带实现几乎完美的平坦度。在这个魔角附近,我们预测实现了一个广义的凯恩-梅勒模型的拓扑平带,相互作用驱动的Haldom绝缘体,和莫特绝缘体在每个莫尔晶胞填充一个孔。平坦色散和魔角附近Berry曲率的均匀性的结合为在分数填充下实现分数量子反常霍尔效应提供了希望。我们还确定了扭转角有利于量子自旋霍尔绝缘体和相互作用诱导的量子反常霍尔绝缘体在其他整数填充。
2021-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-local interactions and supersolidity of moiré excitons
异质双层过渡金属二硫属化物(TMDC)云纹体系为研究强关联物理提供了一个理想的框架。在这里,我们从理论上研究了波纹TMDC中激子的玻色子多体相。利用两种莫尔模型和集团平均场论,我们揭示了由于非局域库仑相互作用,莫尔激子可以表征奇异的超固相,即平移不变性破缺的超流体和相关的绝缘态.相关相位存在于实验可达的温度,并通过扭转角和激子密度可调。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
$\mathcal{N}=4$ chiral superconductivity in moiré transition metal dichalcogenides
魔角扭曲双层石墨烯中可调相关效应的实验演示使二维莫尔量子材料处于凝聚态研究的最前沿。其他扭曲的少层石墨结构,氮化硼,同质或异质堆叠的过渡金属二硫属化物(TMD),进一步丰富了分析和利用这些系统中的相关性的机会。最近,在后一种材料类别中,实验探索了强自旋轨道耦合或激子物理。莫特绝缘态和其他有趣的集体现象,如广义维格纳晶体,条纹相位和量子反常霍尔绝缘体的观察证实了多体相互作用的相关性,并证明了其扩展范围的重要性。由于相互作用,它的范围,和填充可以通过扭转角,衬底工程和门实验调谐,我们在这里探索费米表面不稳定性和由此产生的相位的异质双层TMD的物质。使用无偏重整化群方法,我们特别建立,异质双层TMD是独特的平台,以实现拓扑超导绕组数$|\mathcal{N}|=4$。我们表明,这种状态反映在明显的实验签名,如独特的量子霍尔功能。
2021-08-25 cond-mat.str-el
Doping a Wigner-Mott insulator: Exotic charge orders in transition-metal dichalcogenide moiré heterobilayers
本文研究过渡金属二硫化物莫尔异质双层中偏离公度填充时的电子相,提出掺杂Wigner-Mott电荷转移绝缘体与可导电的“电子泥浆”两类竞争相,并指出空间极不均匀的局域态密度是识别电子泥浆的关键特征。
2023-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamic Moiré Potentials and Robust Wigner Crystallization in Large-Scale Twisted Transition Metal Dichalcogenides
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, and Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家物理科学(微观)研究中心和合肥国家实验室);Graduate School of Science and Technology, Keio University(庆应义塾大学理工学部研究生院);Keio University Sustainable Quantum Artificial Intelligence Center (KSQAIC), Keio University(庆应义塾大学可持续量子人工智能中心);State Key Laboratory of Precision and Intelligent Chemistry, Department of Chemical Physics, and Anhui Center for Applied Mathematics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学精密与智能化学国家重点实验室、化学物理系和安徽应用数学中心)
研究通过机器学习方法结合第一性原理计算,揭示了低温度晶格振动对莫尔势井深度和电子局域态形成的影响,发现威格纳晶格化和kagomé态的鲁棒性。
2026-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Magnetism and Metallicity in Moiré Transition Metal Dichalcogenides
本文研究扭转双层过渡金属二硫化物的莫尔 Hubbard 模型,在全磁场范围建立磁性与金属—绝缘体相图,揭示极化绝缘相、金属相及磁序、Zeeman 场和金属性的相互作用。
2023-04-27 cond-mat.str-el
Stoner instabilities and Ising excitonic states in twisted transition metal dichalcogenides
通过扭转WSe2的磁输运测量,发现公度性之外存在两个新关联电子相:范霍夫奇点驱动的反铁磁金属和重入磁场驱动的Ising激子绝缘体。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner-molecule supercrystal in transition-metal dichalcogenide moiré superlattices: Lessons from the bottom-up approach
通过精确对角化研究双阱莫尔量子点中四费米子问题,揭示ν=2时维格纳分子保持环状电荷密度,而UHF方法失效,并提出宇称恢复方法以修正平均场结果。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Orbital Magnetization of Correlated States in Twisted Bilayer Transition Metal Dichalcogenides
University of Washington(华盛顿大学);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室)
研究双层过渡金属二硫化物中相关态的轨道磁化,通过扩展现代轨道磁化理论,结合Hartree-Fock态,揭示轨道磁化与扭曲角的非单调依赖关系。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultra-Strong Spin-Orbit Coupling and Topological Moiré Engineering in Twisted ZrS2 Bilayers
我们预测,扭曲双层的1 T-ZrS $_2$实现了一个新的和可调的平台,工程师的二维拓扑量子相位占主导地位的强自旋轨道相互作用。在小扭转角下,ZrS $_2$异质结构产生了一个涌现的和扭转控制的莫尔Kagomé晶格,结合几何挫折和强自旋轨道耦合,产生了一个具有高度可控和几乎无色散带的莫尔量子自旋霍尔绝缘体。基于$Γ$处1 T结构的价带顶的双组分性质,我们设计了一个IV族过渡金属二硫属化物的通用赝自旋理论,并研究了强库仑排斥在拓扑莫尔Kagomé带的分数填充处产生的强量子反常Hall相以及可能的分数Chern绝缘态的出现.我们的研究结果建立了IV族过渡金属双硫族化合物双层膜作为一种新的莫尔平台,实现强相关的拓扑相位在扭曲可调设置。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competing Chern states revealed by quasiparticle charging in moiré rhombohedral graphene
Cornell University(康奈尔大学);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);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Florida State University(佛罗里达州立大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
研究莫尔菱形石墨烯中FCI到广义反常霍尔晶体转变原因,通过介观mRG反点器件准粒子充电及体电阻测量,排除边缘态平衡情况,支持相变观点,确立介观探针方法并为探测分数激发提供基础。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-textured Chern bands in AB-stacked transition metal dichalcogenide bilayers
虽然基于过渡金属二硫属化物(TMD)的莫尔材料已被证明具有各种相关电子现象,但迄今为止尚未在实验上观察到拓扑状态。在这项工作中,使用第一性原理计算和连续模拟,我们揭示了位移场诱导的拓扑莫尔带AB堆叠TMD异质双层MoTe 2/WSe 2。谷对比陈带与非平凡的自旋纹理形成层间杂交MoTe 2和WSe 2带名义上相反的自旋。我们的研究建立了一种在AB堆叠TMD双层膜中产生拓扑带的方法,这为实现量子自旋霍尔效应和相互作用诱导的量子反常霍尔效应提供了一个高度可调的平台。
2021-08-03 cond-mat.str-el
Twistronics of Janus transition metal dichalcogenide bilayers
二维材料的扭曲多层膜是研究物质量子相,特别是强关联电子的重要平台。由层间相对扭曲引入的莫尔图案产生长波长的有效电势,导致电子局域化。然而,与丰富的2D材料相反,迄今为止很少有扭曲异质结构被研究。在这里,我们发展了第一原理连续介质理论来研究扭曲Janus过渡金属二硫属化物(TMD)同质和异质双层膜的莫尔条纹引入的电子带。该模型包括晶格弛豫,堆叠相关的有效质量,和Rashba自旋轨道耦合。然后,我们进行了高通量的生成和表征DFT提取的连续模型的材料和堆叠的一百多种可能的组合。我们的模型预测,莫尔物理和涌现对称性取决于化学成分,垂直层方向,和扭曲角,使迷你带波函数可以形成三角形,蜂窝状,和Kagome网络。这些系统特有的Rashba自旋轨道效应可以在小角度处支配莫尔带宽。我们的工作使详细调查的Janus扭曲异质结构,允许发现和控制新的电子现象。
2022-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of electron-electron interactions in $M$-valley twisted transition metal dichalcogenides
本文用自洽Hartree-Fock方法研究M谷扭转过渡金属二硫族化物中长程库仑相互作用,发现电子相互作用和层间偏压显著改变莫尔能带、钉扎范霍夫奇点,并在半填充下揭示铁磁与反铁磁竞争相图。
2025-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic structures, charge transfer and charge orders in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
过渡金属二硫属化物(TMD)双层膜的莫尔超晶格中存在相关电子态,这种相关电子态是由莫尔势和长程库仑相互作用共同作用引起的。本文从理论上研究了过渡金属双硫族化物同质双层云纹超晶格的结构弛豫和单粒子电子性质,并研究了MX和XM区有效蜂窝晶格中的基态电荷序。通过大尺度密度泛函理论计算和层自由度连续介质模型,我们发现面外的门控场产生了一个可调的电荷转移带隙,并在Dirac谱中引入了质量项.在平带极限下,我们用蒙特卡罗模拟观察到了不同填充n = 1/4,1/3,1/2,2/3,1时的一系列电荷有序绝缘态,并预言了在固定填充n = 1/2,2/3时,门控场诱导不同电子晶体间的相变.我们的工作表明,过渡金属二硫属化物均质双层膜提供了一个强大的平台,可调的电荷转移绝缘体和电荷秩序的调查。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Melting of Generalized Wigner Crystals in Transition Metal Dichalcogenide Moiré Systems
针对早期理论对广义维格纳晶体量子相变预测分歧的问题,通过三角晶格扩展Hubbard模型的大规模密度矩阵重整化群模拟,发现费米液体与√3×√3广义维格纳晶体态间存在单一一级相变,且该态具长程反铁磁120°奈尔序,为相关问题提供最简答案。
2024-01-02 cond-mat.str-el
Electron-phonon coupling and competing Kekulé orders in twisted bilayer graphene
本文通过引入莫尔电子与石墨烯光学区角声子的耦合,解释了魔角扭转双层石墨烯在超低应变下于|ν|=2处出现均匀Kekulé电荷序的机制,并预言其具有量子化拓扑响应。
2023-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Massive Dirac fermions in moiré superlattices: a route towards topological flat minibands
我们展示了一个通用的机制,实现拓扑平坦的迷你带,通过限制大量狄拉克费米子在一个周期性的莫尔势,这可以实现在一个异质双层过渡金属二硫属化物。我们发现,拓扑相位可以保护的对称性的莫尔势和生存任意大的狄拉克带隙。我们以MoTe $_2$ /WSe $_2$异质双层膜为例,发现拓扑相可以由垂直电场驱动。通过将库仑相互作用投影到拓扑胖能带上,我们确定了半填充时的关联Chern绝缘体和全填充时的量子谷自旋Hall绝缘体,这解释了实验中在MoTe $_2$ /WSe $_2$中观察到的拓扑态.我们的工作阐明了Dirac结构对拓扑微带的重要性,并揭示了设计拓扑莫尔材料的一般策略。
2022-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic field induced partially polarized chiral spin liquid in a transition metal dichalcogenide moiré system
本文研究WSe2/MoSe2莫尔异质结半填充莫特绝缘态在面外磁场下的量子相,发现中等磁场下涌现出具有部分自旋极化的ν=1/2劳克林手性自旋液体,并通过拓扑纠缠谱和量子化自旋泵浦证实其拓扑性质。
2024-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majorana zero modes in twisted transition metal dichalcogenides homobilayers
本研究基于扭曲过渡金属硫族化物同质双层拓扑莫尔平带,获得了多量子相图,并提出通过门控结结合超导与磁性相实现一维拓扑超导体及马约拉纳零模,构建无需外磁场的电可调平台。
2024-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitonic density wave and spin-valley superfluid in bilayer transition metal dichalcogenide
二维范德瓦尔斯异质结构中的人工云纹超晶格是实现和控制关联电子现象的新途径。最近,扭曲双层WSe $_2$出现作为一个新的强大的莫尔系统托管相关绝缘体在莫尔半填充在一定范围内的扭曲角。在这项工作中,我们提出了一个理论,这种绝缘状态作为激子密度波由于谷间电子-空穴配对。我们表明,费米能级附近的范霍夫奇异性强烈增强了激子凝聚。我们的理论解释了绝缘间隙对垂直电场的显著敏感性。相反,间隙被垂直磁场微弱地减小,在低场具有二次依赖性。对电场和磁场的不同响应可以理解为在BCS模拟系统中的对断裂效应与非对断裂效应。我们进一步预测了这种电绝缘体中的超流自旋输运,这可以通过光学自旋注入和时空成像来检测。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated Insulating States at Fractional Fillings of the WS2/WSe2 Moiré Lattice
范德华材料的莫尔超晶格,如扭曲的石墨烯和过渡金属二硫属化物,最近已经成为一个迷人的平台,研究二维强关联态,这要归功于莫尔能带中强的电子相互作用。在大多数系统中,当莫尔晶格被每个莫尔晶胞的整数个电子填充时,相关态出现。最近,在WS 2/WSe 2异质双层中,已经报道了在每个莫尔晶胞中填充1/3和2/3空穴的相关态,暗示了电子相互作用的长程性质。在这项工作中,采用扫描微波阻抗显微镜技术,是敏感的局部电气性能,我们观察到一系列的相关绝缘状态的摩尔纹的迷你带的分数填充的电子和空穴掺杂的侧面在角度对齐的WS 2/WSe 2异质双层,与某些状态持续在温度高达120 K。蒙特卡罗模拟表明,这些绝缘状态对应于莫尔晶格中的电子有序,其周期性远大于莫尔晶胞,表明在最近的邻居之外存在令人惊讶的强和长程相互作用。我们的发现为研究两个维度的强相关状态带来了前所未有的机会。
2020-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Contrasting twisted bilayer graphene and transition metal dichalcogenides for fractional Chern insulators: an emergent gauge picture
本文通过涌现规范场图像对比扭曲MoTe2与魔角TBG,揭示二者分别对应抛物线空穴耦合单一规范场与狄拉克费米子耦合相反规范场,从而解释零场FCI仅在MoTe2中稳定,并据此探讨稳定FCI的策略。
2024-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dirac quantum criticality in twisted double bilayer transition metal dichalcogenides
Institut für Theoretische Physik and Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat, TU Dresden(德累斯顿工业大学理论物理研究所与维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ct.qmat)
研究双层过渡金属二硫化物在扭曲角和压力下的相图,揭示狄拉克半金属到反铁磁绝缘体的转变及其临界行为。
2026-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
SU(4) Kondo Lattice in Semiconductor Moiré Materials
Cornell University(康奈尔大学)
本研究通过TMD莫尔多层结构实现近似SU(4)对称的三角Kondo晶格,揭示了晶格对称性破缺和拓扑响应的关联。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-one-dimensional taco-shaped bands in large-angle twisted bilayer transition metal dichalcogenides
在大角度扭折双层过渡金属二硫化物中,发现准一维餐盘状能带,源于Λ谷的最优层间杂化,实现方向性能带展平,为关联现象提供新平台。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical engineering and detection of magnetism in moiré semiconductors
该研究提出莫尔系统中自旋态光学诱导、控制与探测的通用框架,通过拉曼光驱动莫尔过渡金属二硫化物双层实现可调磁相互作用的自旋模型,建立自旋关联与光学信号的联系,为强关联量子系统的光学调控研究铺路。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated states controlled by tunable van Hove singularity in moiré WSe2
该研究结合磁圆二色性和电子可压缩性测量,探讨了双层WSe2中范霍夫奇点对关联相的影响,通过电场和磁场调节范霍夫奇点,成功稳定了Stoner铁磁性和Chern绝缘体,展示了可调范霍夫奇点工程化电子相的前景。
2024-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nematic, chiral and topological superconductivity in transition metal dichalcogenides
本研究提出转角双层WSe₂超导现实模型,发现弱耦合下自旋-谷涨落引发费米面嵌套,主导Kohn-Luttinger配对不稳定性对应双分量序参量,可产生向列、手性与拓扑超导性,为相关研究提供可行起点。
2024-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing instabilities of the extended Hubbard model on the triangular lattice: Truncated-unity functional renormalization group and application to moiré materials
强电子关联和几何阻挫的相互作用的一个简单而典型的模型是三角晶格哈伯德模型。最近有人提出,过渡金属二硫属化物的莫尔结构可用于模拟包括非局部密度-密度相互作用的扩展版本。我们研究了在这种扩展的哈伯德模型中,在三角形晶格中,当态密度具有范霍夫奇异性时,相互作用电子的竞争不稳定性。我们采用截断统一的功能重整化群的方法来调查两种情况:一个范例最小扩展哈伯德模型和一个特定的模型,适用于过渡金属dichalcogenides异质双层的参数。我们解开丰富的相图,包括倾向于自旋密度波秩序和非常规配对,这可能会引起拓扑超导性。我们分类的超导不稳定性的对称性,根据其不可约的表示,并表明,较高的晶格谐波占主导地位时,最近的邻居相互作用是相当大的指示对第二最近的邻居之间的形成。现象学的结果可以增强自旋和热量子霍尔响应的拓扑超导体。
2022-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable Stripe Order and Weak Superconductivity in the Moiré Hubbard Model
莫尔哈伯德模型描述了某些同双层扭曲过渡金属二硫属化物中的相关性。使用精确对角化和密度矩阵重整化群方法,我们发现磁性莫特绝缘和金属相,掺杂后表现出交织的电荷和自旋有序,并在某些制度,对绑定的空穴。通过层间电势差,相位是高度可调的。值得注意的是,空穴结合能被发现是高度可调的,揭示了一个实验上可访问的制度,空穴变得有吸引力。在这个吸引人的区域,我们研究了超导关联函数,指出了弱超导电性的可能性。
2022-11-14 cond-mat.str-el
Competing Generalized Wigner Crystal States in Moiré Heterostructures
本文结合 Hartree-Fock 与显式相关波函数方法研究莫尔异质结构中不同填充因子下的广义 Wigner 晶体,揭示近简并竞争态及相关能对态排序的关键影响。
2023-12-05 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Non-Abelian Fractional Chern Insulators and Competing States in Flat Moiré Bands
本文研究莫尔能带半填充下电荷密度波、复合费米子液体与非阿贝尔 Moore-Read 态的竞争,通过纠缠谱和引力子激发分析,在双扭转双层石墨烯模型中发现中等层间耦合下可实现非阿贝尔分数陈绝缘体相。
2025-09-24 cond-mat.str-el
Continuous Mott transition in moiré semiconductors: role of long-wavelength inhomogeneities
最近在莫尔过渡金属二硫属化物材料中的实验报道了在每个莫尔晶胞固定填充一个电子的情况下观察到从金属到顺磁莫特绝缘体的连续带宽调谐转变。电输运测量揭示了一些令人困惑的功能,似乎是在与理论预期的相互作用诱导,但无序,带宽调谐金属-绝缘体过渡不一致。在这项工作中,我们包括长波长的不均匀性的影响,建立在一个连续的金属-绝缘体过渡在固定的填充在干净的限制的结果。我们使用随机电阻器网络的框架来研究临界点附近的中尺度不均匀性对运输的影响,突出显示了与简单的基于简化的图片的显著差异。我们将我们的结果放在最近和正在进行的实验的背景下。
2023-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in transition metal dichalcogenide heterobilayer: accurate treatment of interaction
结合两种量子蒙特卡洛方法研究过渡金属硫族化合物异质双层,发现顺磁态与120° Néel态间的金属-绝缘体相变,并提出了最优混合泛函。
2024-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el