Twisted Trilayer Graphene, Quasiperiodic Superconductor
Rice University(莱斯大学);Boston College(波士顿学院);Louisiana State University(路易斯安那州立大学)
研究揭示了扭曲三重层石墨烯中准周期性和拓扑学相互作用驱动其进入临界态,从而在广泛扭角范围内支持刚性相刚性的超导性。
2025-12-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Critical Filaments and Superconductivity in Quasiperiodic Twisted Bilayer Graphene
本研究提出准周期扭转双层石墨烯模型,发现连接魔角的丝状结构可增强态密度并规避局域化,从而广泛增强超导电性,无需精细调谐。
2025-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electric field tunable unconventional superconductivity in alternating twist magic-angle trilayer graphene
我们构建了一个范德华异质结构,由三个石墨烯层堆叠交替扭转角$\pmθ$。在平均扭转角$θ\sim 1.56^{\circ}$处,理论上预测的形成平坦电子带的魔角、窄导带和价莫尔带与线性分散的狄拉克带一起出现。在半填充的莫尔价带中掺杂空穴或半填充的莫尔导带中掺杂电子时,出现位移场可调的超导性,在最佳掺杂和位移场下达到2.1 K的最大临界温度。通过调整掺杂水平和位移场,我们发现超导制度发生在结合味偏振的莫尔带的范霍夫奇点(vHS)在高位移场的边界。这一实验观察被发现与弱耦合描述不一致,表明所观察到的莫尔超导性具有非常规性质。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gate-tunable heavy fermion quantum criticality in a moiré Kondo lattice
我们提出了一种在WX $_2$同质双层和MoX $_2$单层(X=S,Se)之间的界面上实现莫尔超晶格中的近藤晶格物理。在适当的选通条件下,界面-WX $_2$ -层形成局部矩的三角形晶格,该局部矩经由栅极可调谐近藤交换相互作用耦合到另一WX $_2$ -层中的巡游电子。使用部分子平均场的方法,我们确定了一个范围内的扭曲角,支持门调谐的量子相变之间的重费米子液体与大反常霍尔电导和分馏手性自旋液体共存的轻费米液体,并描述实验签名,以区分竞争的理论方案。
2021-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable atomically enhanced moiré Berry curvatures in twisted triple bilayer graphene
本研究构建了扭曲三层双层石墨烯平台,发现原子重构可增强moire能带绝缘体态的Berry曲率,并通过静电控制实现能带结构与拓扑的工程化调谐。
2025-05-05 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
Tunable Inter-Moiré Physics in Consecutively-Twisted Trilayer Graphene
本文制备了连续扭转的三层石墨烯器件,通过静电调控两个莫尔超晶格及其相互作用,发现了新型莫尔间霍夫施塔特蝴蝶,其振荡对应MoM超晶格的准晶尺度,揭示了竞争原子序的新物理。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable topological transport of moiré polaritons
过渡金属二硫属化物异质双层中的莫尔层间激子具有能够静电控制其流动的永久电偶极子和在莫尔景观中空间变化的光学偶极子。我们发现二维平面腔中的莫尔层间激子与光子的杂交导致了两种类型的莫尔极化激元,它们表现出不同形式的拓扑输运现象,包括自旋/谷霍尔效应和极化霍尔效应,其特征在于通过层间偏压控制激子-腔失谐而具有显著的电调谐性。
2020-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable spin and valley excitations of correlated insulators in $Γ$-valley moiré bands
本文以扭曲双层-双层WSe$_2$为平台,研究$Γ$-谷moiré能带中的电子关联,揭示了自旋极化基态与自旋极化子激发,并通过磁场实现了$Γ$-谷与$K$-谷间调谐驱动的金属-绝缘体转变新机制。
2023-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Flat and tunable moire phonons in twisted transition-metal dichalcogenides
该研究以扭曲过渡金属二硫化物同质双层膜为对象,发现电场可调控非中心对称材料莫尔超晶格的声子色散,得到软化相子模与平坦光学声子模,揭示其手性特征并探讨对电子性质的影响。
2024-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Phases of Moiré Excitons in van der Waals Heterostructures
将过渡金属二硫属化物单层堆叠成具有有限扭转角的异质结构,产生具有可调周期性的人工莫尔超晶格。因此,激子经历周期性电势,其可用于定制这些材料的光电性质。虽然最近的实验研究已经证实了扭曲角相关的光谱,莫尔激子共振的微观起源尚未完全澄清。在这里,我们结合第一性原理计算与激子密度矩阵形式主义,研究不同的莫尔激子相位之间的转换和它们对扭曲的MoSe $_2$ /WSe $_2$异质结构的光学性质的影响。在小于2 $^{\circ}$的角度,我们发现平面,云纹捕获层间和层内激子的状态。该莫尔激子相位在3 $^{\circ}$处急剧地变为完全离域状态。我们预测的线性和二次扭转角依赖的激子共振的云纹陷阱和离域激子相,分别。我们的工作提供了微观的见解,打开了在范德瓦尔斯超晶格中定制莫尔激子相位的可能性。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall
Tunable Phase Boundaries and Ultra-Strong Coupling Superconductivity in Mirror Symmetric Magic-Angle Trilayer Graphene
莫尔超晶格最近成为一个新的平台,在那里可以研究相关物理和超导性,具有前所未有的可调性。虽然在其他几个莫尔系统中观察到了相关效应,但魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)仍然是唯一一个可重复测量强大超导性的系统。在这里,我们实现了一种新的莫尔超导体,镜像对称魔角扭曲三层石墨烯(MATTG),具有显着丰富的电子结构和超导性能的可调谐性。作为密度和电场的函数的霍尔效应和量子振荡测量使我们能够确定系统在正常状态下的可调相边界。零磁场电阻率的测量结果表明,超导性的存在与每个莫尔晶胞中两个载流子产生的对称性破缺相密切相关。引人注目的是,我们发现超导相得到抑制和束缚在范霍夫奇点(vHs)部分周围的对称性破缺相,这是很难调和的弱耦合BCS理论。此外,我们的系统的广泛的原位可调谐性使我们能够实现超强耦合制度,其特征在于由金斯堡朗道相干长度达到平均粒子间距离和非常大的$T_\mathrm{BKT}/T_{F}$比超过0.1,其中$T_\mathrm{BKT}$和$T_F$是Berezinskiii-Kosterlitz-无相变和费米温度,分别。这些观察结果表明,MATTG可以电调谐接近二维BCS-BEC交叉。我们的研究结果建立了新一代的可调谐莫尔超导体,有可能彻底改变我们的基本理解和强耦合超导的应用。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopy of a Tunable Moiré System with a Correlated and Topological Flat Band
由二维晶体单层的扭曲堆叠产生的莫尔超晶格可以容纳具有平坦能量色散的电子带,其中电子之间的相互作用强烈增强。这些超晶格还可以产生非平凡的电子能带拓扑,使它们成为研究多体拓扑量子态的平台。在迄今为止实现的莫尔系统中,有预测具有可以用垂直电场控制的能带结构和性质的莫尔系统。扭曲双层石墨烯(TDBG),其中两个Bernal双层石墨烯以扭曲角堆叠,是这样一种可调莫尔系统,对于其部分填充其平带,输运研究发现了相关的绝缘态。在这里,我们使用门调谐扫描隧道光谱(GT-STS),直接证明的可调谐性的能带结构的TDBG与电场,并显示其平坦带的电子相关性和拓扑结构的光谱特征。我们的光谱实验显示出良好的协议与TDBG能带结构的连续模型,并揭示了相关的绝缘体间隙在其孤立的平带的部分填充的签名。这个平坦的带的拓扑性质的探讨与应用程序的磁场,这导致谷极化和分裂的陈省身带,强烈响应的领域与一个大的有效g-因子。我们的实验推进了我们对TDBG性质的理解,并为进一步研究这种可调莫尔系统的相关性和拓扑结构奠定了基础。
2020-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamically tunable moiré Rydberg excitons in a monolayer semiconductor on twisted bilayer graphene
莫尔激子是二维半导体中具有深莫尔超晶格势的光激发。虽然这些激发已经在几个平台中实现,但具有动态可调莫尔势以定制莫尔激子性质的系统尚未实现。在这里,我们提出了一个连续可调的莫尔电位在单层WSe 2,使其接近扭曲的双层石墨烯(TBG)附近的魔角。由于其平坦的电子能带,电荷分布是高度局域化的,并在TBG中形成三角形晶格。通过静电门控调节局部电荷密度,TBG因此提供了用于调制单层激子波函数的空间变化和动态可调的介电超晶格。通过光学反射光谱,我们观察到出射莫尔激子里德堡分支在单层WSe 2与掺杂TBG后增加的能量分裂。扭曲角的依赖性表明,观察是由于明亮和黑暗的里德伯态之间的杂交,使莫尔电位。此外,在魔角1.1°附近,由于TBG中强关联态的形成,莫尔里德堡激子在掺杂后形成了一种双折射模式.我们的研究提供了一个新的平台,工程莫尔激子,以及光学可达性的电子态与小关联隙TBG。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Electrically Tunable Valley-Based Qubits in Moiré Quantum Dots
Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Nicolaus Copernicus University(哥白尼大学)
针对可扩展电控量子比特的挑战,本文提出以栅极定义的莫尔量子点为平台,利用莫尔工程解决谷物理矛盾,实现基于谷的量子比特的电可控操作。
2026-08-19 cond-mat.mes-hall
Tunable Interlayer Charge-transfer States in MoSe$_2$/WS$_2$ Moiré Superlattices
University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
研究通过第一性原理计算和光学反射光谱,揭示了MoSe₂/WS₂莫尔超晶格中层间电荷转移态的可调谐特性及关联电荷有序态的形成。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall 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
Evidence of Gate-Tunable Mott Insulator in Trilayer Graphene-Boron Nitride Moiré Superlattice
莫特绝缘体在强关联物理学中起着核心作用,其中排斥库仑相互作用支配电子动能,并导致绝缘状态,其中一个电子占据每个晶胞。掺杂的莫特绝缘体通常用Hubbard模型3来描述,它可以引起其他相关的现象,如异常的磁性,甚至高温超导性。一种可调的莫特绝缘体,其中库仑相互作用和动能之间的竞争可以在原位改变,可以为莫特物理的研究提供一个宝贵的模型系统。在这里,我们报告了这种可调莫特绝缘体的ABC三层石墨烯(TLG)和六方氮化硼(hBN)异质结构与莫尔超晶格的实现。与单层石墨烯中的无质量狄拉克电子不同,原始ABC TLG中的电子具有四次能量色散和大有效质量的特征,这有利于强相关现象。TLG/hBN异质结构中的莫尔超晶格导致栅极可调谐的窄电子能带。由于石墨烯的自旋和谷简并性,每个填充的迷你带在一个莫尔晶格位点中包含4个电子。莫特绝缘体态出现在1/4和1/2填充处,分别对应于每个位置一个电子和两个电子。此外,ABC TLG/hBN异质结构中的Mott态表现出前所未有的可调谐性:Mott带隙可以通过垂直电场原位调制,同时,电子掺杂可以被栅极调谐以填充从一个Mott绝缘态到另一个Mott绝缘态的能带。我们对可调莫特绝缘体的观察为探索二维莫尔超晶格异质结构中的新型强关联现象提供了令人兴奋的机会。
2019-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable high-Chern-number Chern insulators in rhombohedral tetralayer graphene/hBN moiré superlattices
State Key Laboratory of Micro-nano Engineering Science, Tsung-Dao Lee lnstitute & School of Physics and Astronomy, Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学微纳电子工程科学国家重点实验室、李政道研究所及物理与天文学院人工结构与量子控制教育部重点实验室);Department of Physics, City University of Hong Kong(香港城市大学物理系);Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science(国家材料研究所电子与光学材料研究中心);Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(国家材料研究所材料纳米结构研究中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心(广东));Department of Physics, Southern University of Science and Technology(南方科技大学物理系);Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学物理系)
研究通过调节扭角和对齐方向,发现多种高陈数陈绝缘体,包括陈数为-4和±3、±2、±1的绝缘态,展示了莫尔超晶格中拓扑结构的多样性。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable stacking domains and ferroelectricity in moiré superlattices
叠层畴是由于层间范德华力和层内弹性力的竞争而在叠层超晶格中形成的,它可以被认为是由于无中心对称双层膜中的局部自发极化而形成的极性畴。我们提出了一个理论模型,它捕捉到的影响,施加电场上的域结构。自发极化和场的耦合导致畴的不均匀弛豫,在非零场下超晶格中出现净极化,这对莫尔周期很敏感。我们表明,介电响应的字段减少堆叠能量,并导致在所有双层软域。然后,我们讨论了最近的铁电性的背景下,我们的模型。
2021-11-15 cond-mat.mes-hall
Local spectroscopy of moiré-induced electronic structure in gate-tunable twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯(tBLG)形成准晶体,其结构和电子性质取决于其层之间的旋转角度。在这里,我们提出了一个扫描隧道显微镜研究支持原子光滑和化学惰性的六方氮化硼(BN)的栅极可调tBLG设备。这些tBLG器件的高质量允许识别由石墨烯-石墨烯和石墨烯-BN层间相互作用产生的共存莫尔图案和莫尔超晶格。此外,我们研究额外的tBLG光谱功能的第一范霍夫奇点以外的局部态密度。我们的实验数据解释的理论,结合从头计算和确认强非微扰字符tBLG层间耦合在小扭转角制度的莫尔带。
2015-10-10 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Localized versus Delocalized Intralayer Moiré Excitons and Trions in a Twisted MoS$_2$ Bilayer
在扭曲的范德华同质和异质结构中,莫尔超晶格诱导的子带控制着它们的光学和电学性质,从而产生额外的自由度,如扭曲角。在这里,我们证明了在扭曲的双层的H型堆叠在边缘扭曲角的MOS $_2$层内激子和trions的云纹超晶格效应。我们确定的发射从本地化和多个离域子带的层内莫尔激子,并显示其电调制相应的trion形成。莫尔激子的振子强度的电控制也导致共振拉曼散射的强可调谐性。我们发现,栅极诱导的掺杂显着调制的电子莫尔电位,但离开激子莫尔约束不变。这种效应,再加上通过调节光激发密度的可变莫尔陷阱填充,使我们能够描绘出局域和离域莫尔条纹的不同相位。我们证明了莫尔激子表现出强烈的谷相干性,在一个惊人的非单调的W-形状与门控由于运动变窄的变化。这些观察从同步静电控制的准粒子依赖的莫尔势将导致在莫尔超晶格中的可调谐多体现象的激发效应。
2022-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tunable Correlated Chern Insulator and Ferromagnetism in Trilayer Graphene/Boron Nitride Moiré Superlattice
对强磁场中二维电子系统的研究首次揭示了量子霍尔(QH)效应,这是一种具有有限陈数(C)和手征边缘态的物质拓扑状态。后来,Halfman提出理论,即使在零磁场下,具有整数QH效应的Chern绝缘体也可以出现在具有复杂跳跃参数的晶格模型中。ABC-三层石墨烯/六方氮化硼(TLG/hBN)莫尔超晶格提供了一个有吸引力的平台,以探索陈氏绝缘体,因为它具有几乎平坦的莫尔能带与谷依赖的电可调陈氏数。在这里,我们报告的相关陈绝缘体的TLG/hBN云纹超晶格的实验观察。我们发现,扭转所施加的垂直电场的方向开关TLG/hBN的莫尔波的微带之间的零和有限的陈数,揭示了在磁输运行为的巨大变化。对于调谐为具有有限陈氏数的拓扑孔迷你带,我们专注于1/4填充,对应于每个莫尔晶胞一个孔。当|B| > 0.4 T时,霍尔电阻在h/2 e ~ 2(即C = 2)处被很好地量化。相关的陈氏绝缘体是铁磁性的,表现出显着的磁滞和一个大的异常霍尔信号在零磁场。我们在零磁场下发现C = 2的陈氏绝缘体,这将为在近乎平坦且拓扑非平凡的莫尔迷你带中发现新的相关拓扑态(可能具有新的拓扑激发)提供令人兴奋的机会。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable crystal symmetry in graphene-boron nitride heterostructures with coexisting moiré superlattices
在由原子级薄晶体层叠而成的异质结构中,层间的晶格失配或旋转会导致长波长的莫尔超晶格。这些莫尔图案可以驱动复合材料的显著能带结构重构,导致包括超导性、磁性、分数陈绝缘态和莫尔激子在内的广泛的涌现现象。在这里,我们研究单层石墨烯封装在两个晶体的氮化硼(BN),其中所有三个组件之间的旋转对齐可以变化。我们发现,在石墨烯中产生的带隙与两个BN层的完美旋转对准可以修改基本上取决于两个BN层的相对取向是0度或60度,这表明在异质结构中的反转对称的存在或不存在之间的可调过渡。与所有三个层的完美对准的小偏差($<1^{\circ}$)导致共存的长波长莫尔势,导致以多个次级狄拉克点为特征的高度重构的石墨烯能带结构。我们的研究结果表明,多个莫尔图案之间的相互作用可以用来可控地修改复合异质结构的电子性质。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable heavy fermions in a moiré Kondo lattice
该研究在 AB 堆叠 MoTe2/WSe2 莫尔双层中构建人工 Kondo 晶格,观测到磁场可破坏的重费米子,并实现 Kondo 温度的连续栅极调控。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall 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
Independently Tunable Flat Bands and Correlations in a Graphene Double Moiré System
该研究构建四层石墨烯双莫尔系统,实现两组独立可调平带,并发现关联绝缘态在魔角附近最强,中性点带隙态在大扭转角更稳健。
2024-11-27 cond-mat.mes-hall
Tunable Moiré Bands and Strong Correlations in Small-Twist-Angle Bilayer Graphene
根据电子结构理论,当双层石墨烯具有由其单层蜂窝晶格之间的微小错位产生的长周期莫尔图案时,预计双层石墨烯具有异常的电子性质。我们已经实现了双层石墨烯莫尔晶体与精确控制扭转角小于1度,并研究了它们的性质,使用扫描探针显微镜和电子输运。我们观察到电导率最小值在电荷中性,卫星间隙出现在异常的载流子密度的扭曲角小于1度,和隧穿态密度是强烈依赖于载流子密度。这些特征对于大的横向电场是鲁棒的。在垂直的磁场中,我们观察到一个霍夫施塔特蝴蝶的出现在能谱中,与四重简并朗道能级,并打破对称性量子霍尔态填充因子为1,2,3。这些观察结果表明,在小的扭转角,双层石墨烯莫尔晶体的电子性质强烈改变电子-电子相互作用。
2017-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Highly tunable valley polarization of potential-trapped moiré excitons in WSe2/WS2 heterojunctions
本文揭示了WSe2/WS2异质结中摩尔激子谷极化高度可调的机制源于摩尔超晶格填充,并定量确定了长程电子-空穴交换相互作用是低布居数下谷间散射的主要来源。
2025-03-08 cond-mat.mes-hall
Symmetry-enabled tunable square-lattice Hubbard models in $Γ$-valley moiré bilayers
Fudan University(复旦大学);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文提出利用Γ-谷扭曲正方形双层结构实现可调Hubbard模型,通过层间位移场调控电子态,展现宽范围的 hopping 比调控能力。
2026-10-01 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
Highly tunable quantum light from moiré trapped excitons
光子反聚束是量子光的一个标志,在孤立的原子和类原子固态系统中的光的相关中已经观察到。二维半导体异质结构提供了一种独特的方法来创建量子光源:异质双层中的小晶格失配或相对扭曲可以为激子创建莫尔陷阱势,预计这些激子将创建量子发射器阵列。虽然已经观察到莫尔陷阱激子的签名,但它们的量子性质尚未得到证实。在这里,我们报告光子反聚束从单一的云纹陷阱层间激子在异质双层。通过偏振分辨磁光光谱,我们证明了离散的非谐谱来自束缚带边电子-空穴对被束缚在莫尔势中。最后,使用平面外电场,我们利用层间激子的大永久偶极子来实现量子发射器的高达40 meV的大DC斯塔克调谐。我们的研究结果证实了莫尔限制激子的量子性质,并为研究它们的不均匀性和发射体之间的相互作用或将单个发射体调谐到与腔模或其他发射体共振提供了机会。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum interferometer for correlated moiré electrons
研究在单个栅极定义的MATBG环形器件中观察到Little-Parks和Aharonov-Bohm效应,证实有效电荷为2e且相干长度超数微米,为揭示超导及关联态本质提供了新平台。
2023-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiperiodic pairing in graphene quasicrystals
本文研究30°扭转双层石墨烯准晶体的超导不稳定性,发现周期性能量区中超导为两层简单叠加,而准周期性能量区中局域态密度的非均匀分布会增强准周期超导性,从而解释了莫尔准晶体中的超导现象。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable electrochemistry with moiré flat bands and topological defects at twisted bilayer graphene
调整固液界面上的电子转移动力学是电能和化学能相互转换的基础。堆叠具有非常小的方位角取向差的原子级薄层以产生莫尔超晶格,使得能够控制电子能带结构的工程和形成非常平坦的电子能带。在这里,我们报告了在扭曲双层石墨烯电极处的异质电荷转移动力学的强扭曲角依赖性,在“魔角”(~1.1度)附近观察到最大的增强。这种效应是由摩尔纹衍生的平带的角度依赖性调谐驱动的,所述平带调制与溶液相氧化还原对的电子转移过程。结合实验和计算分析表明,在摩尔角的电化学活性的变化控制的摩尔超晶格的原子重构在扭转角<2度,和拓扑缺陷AA堆叠区域产生一个大的异常局部电化学增强,不能单独由升高的局部状态密度。我们的研究结果引入莫尔平带材料作为介导电化学转化的独特可调范例。
2021-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Bandwidth-Limited Critical Currents in Electrically Tunable Moiré Bands
ICFO - Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);National Graphene Institute, University of Manchester(国家石墨烯研究所,曼彻斯特大学);Dept. of Physics & Astronomy, University of Manchester(物理与天文学系,曼彻斯特大学);COMMIT, Department of Physics and NANOlight Center of Excellence, University of Antwerp(安特卫普大学物理系及NANOlight卓越中心)
通过实验和理论模型,展示了在双层石墨烯与六方氮化硼对齐的莫尔超晶格中,临界电流随价带带宽的减小而显著降低,揭示了带宽与高电流输运的直接联系,并建立了带宽演变的快速电学探测方法。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Theory of tunable flux lattices in the homobilayer moiré of twisted and uniformly strained transition metal dichalcogenides
电子内部自由度的空间织构对材料的性能有着深刻的影响。这种纹理在真实空间中可以表现为一个新兴的磁场(或Berry曲率),这是预期诱导有趣的谷/自旋相关的输运现象。莫尔条纹是二维原子晶体界面上的一种空间变化,它为研究这种真实空间的Berry曲率效应提供了一个天然的平台。在这里,我们研究莫尔结构中形成的同质双层过渡金属二硫属化物(TMD)由于扭曲,各种均匀的应变分布,以及它们的组合,其中电子可以驻留在任何一层的层指数作为一个内部的自由度。层赝自旋在莫尔超晶胞中表现出涡旋/反涡旋织构,导致巨大的几何磁场和标量势。在几何图像中,莫尔磁场被发现为分别为面外赝自旋和面内赝自旋取向的梯度的叉积。我们发现了均匀应变的双重作用:除了是均匀双层中的莫尔原子纹理的原因之外,它还贡献了一个伪规范势,该伪规范势修改了层间耦合的局部相位。因此,应变可以用来调整的平面内的伪自旋纹理,而层间偏置调谐的平面外的伪自旋,我们展示了如何莫尔磁场的空间分布,强度和通量每个超晶胞可以工程。通过几何标量校正,标量势的景观也可以与莫尔磁场一起设计,形成不同的有效晶格结构。这些特性使得TMD莫尔结构有望构建用于传输和拓扑材料应用的可调谐通量晶格。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Topological superconductivity, ferromagnetism, and valley-polarized phases in moire systems: Renormalization group analysis for twisted double bilayer graphene
最近的实验已经在扭曲双层石墨烯中观察到可能的自旋和谷极化绝缘体和自旋三重态超导性,扭曲双层石墨烯是由一对Bernal堆叠的双层石墨烯组成的莫尔结构。除了连续可调的带宽控制施加的位移场和扭曲角,这些莫尔带也具有范霍夫奇点附近的费米面和场依赖嵌套这是远远不够完美的。本文采用微扰重整化群分析方法,无偏地研究了在有限弱排斥相互作用下,扭曲双层石墨烯及其相关系统中所有可能的不稳定性之间的竞争.我们的关键发现是,有几个竞争的磁,谷,电荷和超导不稳定性所产生的相互作用在扭曲的双层石墨烯,这可以通过控制位移场和扭转角进行调谐。特别是,我们表明,自旋或谷极化均匀不稳定性一般占主导地位的温和的相互作用小于带宽,而$p$波自旋三重态拓扑超导性和奇异自旋单重调制配对状态成为重要的相互作用减少。实现我们的研究结果在一般的莫尔系统与类似的范霍夫费米学应该开辟了新的机会,操纵拓扑超导性和自旋或谷极化状态在高度可调的平台。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generation of isolated flat bands with tunable numbers through Moiré engineering
该研究提出通过扭转双层Lieb和Dice晶格的莫尔工程,产生数量可调且稳定孤立的平带,并表明其可增强超流权重、实现临界温度调控。
2023-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signatures of Gate-Tunable Superconductivity in Trilayer Graphene/Boron Nitride Moiré Superlattice
高温超导机制的理解是凝聚态物理的核心问题。通常推测,高Tc超导性产生于由哈伯德模型描述的掺杂的莫特绝缘体。然而,由于强的电子-电子关联,哈伯德模型的精确解是极其具有挑战性的。因此,实验研究一个模型Hubbard系统,其中非常规超导性可以通过改变Hubbard参数来连续调节是非常必要的。在这里,我们报告了ABC-三层石墨烯(TLG)/氮化硼(hBN)莫尔超晶格的可调超导性的签名。与“魔角”扭曲双层石墨烯不同,理论计算表明,在垂直位移场下,ABC-TLG/hBN异质结构具有与三角形超晶格上的哈伯德模型相关的孤立平坦价带。在施加这样的位移场时,我们发现实验上ABC-TLG/hBN超晶格在1/4和1/2填充时显示低于20开尔文的Mott绝缘态,分别对应于每个晶胞1个和2个空穴。进一步冷却后,超导圆顶的签名出现低于1开尔文的电子和空穴掺杂侧的1/4填充莫特状态。TLG/hBN超晶格中的电子行为敏感地依赖于电子-电子相互作用和能带带宽之间的相互作用,能带带宽可以通过位移场D连续调节。通过简单地改变D场,我们证明了从候选超导体到莫特绝缘体和金属相的转变。我们的研究表明,TLG/hBN异质结构提供了一个有吸引力的模型系统,探索丰富的相关行为出现在可调三角形哈伯德模型。
2019-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrically tunable and enhanced nonlinearity of moiré exciton-polaritons in transition metal dichalcogenide bilayers
本文建立了TMD双层中莫尔激子极化子非线性光学响应的微观理论,揭示了由各向异性库仑相互作用和Umklapp散射引起的增强非线性,并证明可通过外加电场将吸引型非线性调控为排斥型,为非线性极化子器件提供了可控平台。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall
Electric field tunable coupling strength and quantum metric hot spots in a moiré flatband superconductor
研究通过电场调控揭示了莫尔平带超导体中量子度量热点的非常规超导特性。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The interplay of field-tunable strongly correlated states in a multi-orbital moiré system
在强关联系统中,电荷、自旋、晶格和轨道自由度的相互作用导致了广泛的涌现现象。在异质双层过渡金属二硫属化物云纹体系中,最近对莫特绝缘体和广义维格纳晶体的观察结果都可以用基于K谷导出的云纹带的三角晶格单轨道哈伯德模型很好地描述。更丰富的相图,映射到多轨道哈伯德模型,是可能的六方晶格在$Γ$谷衍生的莫尔带和额外的层自由度。在这里,我们报告的可调相互作用的强相关的空穴状态托管$Γ$ -和K-衍生莫尔带在单层MoSe $_2$ /天然WSe $_2$双层设备。为了精确地探测关联态的性质,我们用光学方法研究了激子-极化子的行为,并区分了层自由度和谷自由度。我们发现蜂窝状的$Γ$ -带产生了一个电荷转移绝缘体,该绝缘体由具有不等价的$Γ_\mathrm{A}$和$Γ_\mathrm{B}$轨道的双轨道哈伯德模型描述。与平面外的电场,我们重新排序的$Γ_\mathrm{B}$和K-衍生带大力,驱动载流子的突然重新分配到层极化的K轨道,在那里观察到新的相关态。最后,通过微调能带排列,我们得到了$Γ_\mathrm{B}$和K轨道在费米能级的简并度。在这种临界条件下,观察到载流子分布在两个轨道上的稳定维格纳晶体,直到费米能级达到每个晶格位置一个空穴,于是系统坍缩成充满的$Γ_\mathrm{B}$轨道。我们的结果为研究多轨道哈伯德模型哈密顿量中电荷、自旋、晶格和层几何的相互作用提供了一个平台。
2023-03-09 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
Tunable moiré materials for probing Berry physics and topology
本综述介绍可调谐莫尔材料作为研究贝里物理与拓扑的通用平台,梳理其能带调控优势、研究工具和最新实验突破,指出当前挑战并展望未来研究方向。
2024-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simulating high-temperature superconductivity in moiré WSe2
本研究通过调节莫尔WSe2双层至中等关联区域,绘制了v=1附近的相图,观察到高温超导现象,建立了可控研究高温超导的新材料平台。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Moiré-trapped interlayer trions in a charge-tunable WSe$_2$/MoSe$_2$ heterobilayer
过渡金属二硫属化物异质层为实现具有多个自由度的相互作用玻色子晶格提供了诱人的机会。这样的异质双层可以具有调制其电子能带结构的莫尔图案,导致充当具有$C_3$对称性的量子发射体的单个层间激子(IX)的空间限制。然而,窄的发射线宽的量子发射体的对比与广泛的合奏IX发射观察到名义上相同的异质双层,打开一个争论的起源IX发射。在这里,我们报告的连续演化,从几个被困IX的三重态和单重态自旋配置的IX的系综在门可调$2H$ -MoSe $_2$ /WSe $_2$异质双层。我们观察到的偶极相互作用的签名,在IX系综制度,结合磁光光谱,揭示了窄量子点和广泛的系综发射起源于IX被困在摩尔势与相同的原子注册表。最后,电子掺杂导致形成三个不同种类的本地化的负trions与对比自旋谷配置,其中我们观察到谷间和谷内IX trions与自旋三重态光学跃迁。我们的研究结果确定了MoSe $_2$ /WSe $_2$异质双层中IX发射的起源,并强调了激子-激子相互作用和费米能级控制在这些高度可调量子材料中的重要作用。
2021-08-13 cond-mat.mes-hall
Spectral engineering and tunable thermoelectric behavior in a quasiperiodic ladder network
研究了双股准周期铜平均排列的电学性质和热电特性。双臂网络由紧束缚哈密顿量表示。这种不具有平移不变性的非周期网格的本征谱显著依赖于哈密顿量的参数。据观察,从现场能量和重叠积分矩阵之间的对易关系获得的参数之间的特定相关性,最终可以修改的光谱性质,并产生绝对连续的能量谱。这一部分是由非典型的扩展状态,有一个大的本地化长度证实连续的实空间重整化群方法步骤下的跳跃积分流。这听起来像是单粒子能态在这种非线性不变网络中的离域。此外,这可以通过选择性地选择参数的相对强度来随意设计。这种精确的相关性对热电行为有着至关重要的影响。热电系数的反常性质可能会启发实验学家设计可调谐热电器件。特定的相关性可以帮助我们随意调整连续带并确定带的位置。
2018-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tunable moiré bandgap in hBN-aligned bilayer graphene device with in-situ electrostatic gating
本研究利用空间和角度分辨光电子能谱直接观察双层石墨烯带隙,通过原位静电门控和hBN对准引入的莫尔势分别实现高达100 meV和约20 meV的可调带隙,为石墨烯电子器件设计提供定量指导。
2024-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable Bose-Fermi mixture in a strongly correlated moiré bilayer electron system
本研究在WS₂/WSe₂莫尔异质双层电子系统中实现栅极可调的平衡态玻色-费米混合物,揭示其电子与空穴掺杂的不对称稳定性,深化相关相理解并提供研究新平台。
2024-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Highly tunable moiré superlattice potentials in twisted hexagonal boron nitrides
本研究展示了扭转六方氮化硼莫尔超晶格平台,通过KPFM可视化铁电畴,实现高度可调的势强度、多级极化及激光原位操控,为可编程量子材料奠定基础。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph