Electronic localization in twisted bilayer MoS$_2$ with small rotation angle
已知莫尔图案限制过渡金属二硫属化物双层中的电子状态,因此将在扭曲双层石墨烯中发现的魔角概念推广到半导体。在这里,我们提出了一个修订后的Slater-Koster紧束缚模型,有利于第一个可靠的和系统的研究,这种状态在扭转双层MoS $_2$的整个范围内的旋转角度$θ$。我们发现,孤立带出现在低能量的$θ\lesssim 5 - 6^\circ$。此外,对于最小的角度$θ\lesssim 2^\circ$,这些带变成“平带”,其特征在于平均速度为零。
2020-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interfacial Magnon-Mediated Superconductivity in Twisted Bilayer Graphene
电子与相邻层中的磁振子之间的界面耦合可以介导吸引的电子-电子相互作用并诱导超导电性。我们考虑魔角扭曲双层石墨烯夹在两个铁磁绝缘体之间,以优化这种效果。结果,磁振子诱导出以$p$波对称性为特征的层间超导态。我们调查了两个候选铁磁体。范德华铁磁体CrI $_3$之所以突出,是因为它允许压缩以指数灵敏度调谐超导状态。这种控制为扭曲双层石墨烯的可调谐性增加了新的维度。我们的结果为探索磁振子诱导超导开辟了一条新的途径。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Electrostatic interactions in twisted bilayer graphene
利用Hartree-Fock近似描述了扭曲双层石墨烯中长程静电相互作用的影响。结果表明,电子填充的带宽和形状的显着依赖性,并在许多密度,无论是谷/自旋极化,与破亚晶格对称性,或两者兼而有之的对称性破缺相的存在。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Majorana Modes via Proximity to a Twisted Cuprate Bilayer
我们提出了一种新的异质结构,以实现二维手性拓扑超导。将具有大的Rashba自旋轨道耦合能量的衬底靠近从高温铜酸盐超导体剥离的薄膜的扭曲双层。然后将组合系统暴露于面外磁场。罕见的$d + id$配对对称性预计会发生在这样的系统中,允许非平凡的拓扑结构,具体地说,在隔离的扭曲双层的情况下,基板诱导一个奇数陈数。由此产生的相位的特点是存在的马约拉纳零模式在每个漩涡。
2022-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magic-angle Twisted Bilayer Systems with Quadratic-Band-Touching: Exactly Flat Bands with High-Chern Number
迄今为止,扭曲莫尔系统的研究主要集中在二维(2D)材料,如具有狄拉克点的石墨烯和过渡金属-二硫属化物。在这里,我们提出了一个扭曲的双层的二维系统,其功能稳定的二次带接触点,并找到异国情调的物理不同于以前研究的扭曲莫尔系统。具体来说,我们表明,完全平坦的带可以出现在魔角,更有趣的是,每个平坦的带表现出高陈数($C=\pm 2$)。我们进一步考虑了这种魔角扭曲系统中的库仑相互作用,发现在一定填充量下,基态支持量子反常霍尔效应,其霍尔电导率为量子化的$2\frac{e^2}{hc}$.此外,这种扭曲的双层系统的可能的物理实现将简要讨论。
2022-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Twisted bilayers of thin film magnetic topological insulators
近“魔角”的扭曲双层石墨烯(TBG)已经成为二维狄拉克半金属强关联态的丰富平台。在这里,我们表明,扭曲的双层薄膜磁性拓扑绝缘体(MTI)与大的面内磁化可以实现平带附近的二维狄拉克节点。使用一个简单的模型为薄膜的MTIs,我们推导出一个连续模型为两个这样的MTIs,扭转了一个小的角度相对于彼此。当磁化是在平面内,我们表明,层间隧穿项作为有效的$SU(2)$矢量势,这是已知的,导致TBG中的平带。我们表明,通过改变面内磁化,它是可能的扭曲双层MTI频带色散二次带触摸或平坦的频带,类似于TBG。如果实现,这个系统可以是一个高度可调的平台,强关联相的二维狄拉克半金属。
2022-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon corner states in twisted bilayer honeycomb magnets
在玻色子系统中寻找具有拓扑保护的余维大于1的无隙边界态的高阶拓扑绝缘体引起了人们越来越多的兴趣。在这里,我们建立扭曲双层蜂窝磁铁作为一个新的平台托管二阶拓扑磁振子绝缘体(SOTMI)没有微调。我们采用一个简单的,最小的海森堡自旋模型来描述错位双层片的蜂窝铁磁磁体与一个大的相称扭曲角。我们发现,在这个双层系统中的高阶拓扑结构显示出显着的依赖于层间交换耦合。的SOTMI,具有拓扑保护的磁振子角状态,出现铁磁层间耦合,而扭曲的双层表现出的情况下,反铁磁层间耦合的节点相。
2023-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong Correlations and d+id Superconductivity in Twisted Bilayer Graphene
我们计算了扭曲双层石墨烯在魔角附近的相图,其中平坦带的出现增强了电子-电子相互作用的影响,从而释放出强关联现象。最重要的是,当温度升高时,我们发现在最低电子带的半填充附近,d+id超导电性和Mott绝缘行为之间存在交叉。这与最近的实验是一致的。我们的结果是使用无偏多体重整化群技术结合平均场分析的有效耦合。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrostatic effects, band distortions and superconductivity in twisted graphene bilayers
以小角度扭曲的双层石墨烯显示出远离中性的显著电荷调制,因为狄拉克点附近的窄带中的电荷主要位于具有$AA$堆叠的莫尔图案的区域中。由此产生的静电势在该低能带内对电子-电子相互作用产生主要贡献,该低能带变得显著扭曲。能带结构的变化由新的局部相互作用描述,并导致辅助电子跳跃过程。这些耦合有利于在某些填充物的超导性。
2018-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Imaging Electronic Correlations in Twisted Bilayer Graphene near the Magic Angle
扭曲角约为1.1°的扭曲双层石墨烯具有一对孤立的平坦电子带,并形成强相关的电子平台。在这里,我们使用扫描隧道显微镜来探测高度可调的扭曲双层石墨烯器件的局部特性,并表明当与费米能级对齐时,平坦带强烈变形。在半填充的频带,我们观察到的相关绝缘状态起源的间隙的发展。近电荷中性,我们发现一个以前未识别的相关制度具有大幅增强的平带分裂,我们在一个微观模型内预测一个强大的趋势,向有序描述。我们的研究结果提供了对称性破缺相关效应的见解,并强调了电子相互作用对扭曲双层石墨烯中所有填充因子的重要性。
2019-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Band structure of twisted bilayer graphene on hexagonal boron nitride
研究了六方氮化硼(hBN)层与扭曲双层石墨烯(TBG)紧密排列的效果。在扭曲双层石墨烯和hBN之间足够低的角度下,$θ_{hBN} \lesssim 2^\circ$,石墨烯电子结构被强烈干扰。态密度中的低能峰的宽度从解耦系统的$W \sim 5 - 10$ meV变为$\sim 20 - 30$ meV。由于范霍夫奇异性的状态密度的尖峰被平滑掉。我们发现,对于TBG中的扭转角和hBN与石墨烯层之间的扭转角的实际组合,可以使用单个莫尔晶胞来描述该系统。
2020-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated states in twisted double bilayer graphene
电子-电子相互作用在石墨烯及相关体系中起着重要的作用,并且可以诱导奇异的量子态,特别是在具有小扭转角的堆叠双层中。对于双层石墨烯,其中两个层以“魔角”扭曲,平带和强多体效应导致相关绝缘态和超导性。与单层石墨烯相反,未扭曲的双层石墨烯的能带结构可以通过位移场进一步调谐,提供额外的自由度来控制当两个双层堆叠在彼此顶部时应该出现的平带。在这里,我们报告的发现和表征这种位移场可调电子相位在扭曲的双层石墨烯。我们观察到绝缘状态的半满导带中的一个中间范围的位移场。此外,在相关绝缘体的电阻间隙增加相对于面内磁场,我们发现,根据自旋塞曼效应的g因子为~2,表明自旋极化在半填充。这些结果建立了扭曲的双层石墨烯作为一个容易调谐的平台,探索量子多体状态。
2020-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Twisted bilayered graphenes at magic angles and Casimir interactions: correlation-driven effects
以魔角扭曲的双层石墨烯是具有莫尔图案的长程周期性以及与单个石墨烯相关的短程周期性的系统。这种材料是一个肥沃的土壤,主要由电子相关性驱动的新状态。在这里,我们发现无处不在的卡西米尔力可以作为一个平台,用于宏观表现由魔角双层石墨烯性质及其由电子相关决定的相所产生的量子效应。通过对电子和光学响应的综合计算,我们发现Casimir力矩可以从Drude电导率中探测到处于基态的各向异性,而Casimir力中的排斥可以帮助识别魔角扭曲双层石墨烯中的拓扑非平凡相。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Twisted bilayer graphene with Kekule distortion: isolated flat band
具有魔角的扭曲双层石墨烯由于在费米能级处存在孤立的平带而表现出强相关的电子性质。我们研究了扭曲双层石墨烯与基板上的两个层。衬底诱导每个石墨烯层Kekul $\acute{e}$畸变。用连续狄拉克费米子模型和紧束缚模型研究了系统。这两种研究都得出了类似的结论,即可能出现超窄带宽的孤立平坦带。
2019-07-28 cond-mat.mes-hall
Magic distances in twisted bilayer graphene
Università della Calabria(卡拉布里亚大学);INFN, sezione LNF, Gruppo Collegato di Cosenza(意大利国家核物理研究所,拉纳蒂尼实验室,科森扎联合小组)
研究通过映射任意堆叠双层石墨烯到魔角双层石墨烯等价类,利用连续模型推导等价关系并扩展到紧束缚方法,展示在密度泛函理论中高效研究魔角物理的途径。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric Field Tunable Correlated States and Magnetic Phase Transitions in Twisted Bilayer-Bilayer Graphene
最近在魔角扭曲双层石墨烯中发现的相关绝缘体态和超导性为扭曲范德华异质结构中实现的可调平带系统中的电子相关性的实验研究铺平了道路。这种新颖的扭转角自由度和控制应该可推广到其他2D系统,其可以表现出类似的相关物理行为,同时使新技术能够调节和控制电子-电子相互作用的强度。在这里,我们报告了一个新的高度可调的相关系统的基础上小角度扭曲双层双层石墨烯(TBBG),由两个旋转片的Bernal堆叠的双层石墨烯。我们发现,TBBG表现出丰富的相图,与可调相关绝缘体状态是高度敏感的扭曲角和电位移场的应用,后者反映了固有的极化率的Bernal堆叠双层石墨烯。我们发现相关的绝缘体状态,可以打开和关闭的位移场在所有整数电子填充的莫尔晶胞。这些关联态对磁场的响应指向了电可切换磁性的证据。此外,在低温和相关绝缘体状态附近的电阻的强依赖性表明可能接近超导相。此外,在较低的扭转角的制度,TBBG显示多组的平带附近的电荷中性,导致在许多相关的状态对应于半填充的每个这些平带。我们的研究结果为探索新型多平带扭曲超晶格中的新型扭曲角和电场控制的物质关联相铺平了道路。
2019-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic non-magnetic $ϕ_0$ Josephson junctions in twisted bilayer graphene
研究魔角扭曲双层石墨烯对称结中由手性配对和非平凡拓扑引起的内禀非磁性 $ϕ_0$ 约瑟夫森效应,并证明可通过静电调控增强和控制该效应。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity from collective excitations in magic angle twisted bilayer graphene
本文提出一种纯电子机制,通过在单参数有效晶格模型上应用Migdal-Eliashberg框架,证明魔角扭曲双层石墨烯中的集体电子模式可实现非常规超导态,其理论特征与实验相符。
2019-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral model of twisted bilayer graphene realized in a monolayer
本文证明受特定超晶格势作用的单层石墨烯可映射为自由度减半的双层扭转石墨烯手性模型,并系统分析了其相互作用相、衬底效应及候选实验实现方案。
2023-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon scattering induced carrier resistivity in twisted double bilayer graphene
在这项工作中,我们进行了理论研究的声子感生的双双层石墨烯(TDBG),其中两个Bernal堆叠的双层石墨烯器件相对于彼此旋转一个小角度$θ$。我们发现,在小的扭转角($θ\sim 1^\circ$)的TDBG系统的有效质量大大增强,导致急剧增加的声子诱导电阻率在高温极限,声子散射导致线性增加的电阻率随温度的增加。我们还讨论了我们的理论在这样一个系统中的超导性可能产生的影响,并提供了一个数量级的超导转变温度的估计。
2020-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hybrid Wannier Chern bands in magic angle twisted bilayer graphene and the quantized anomalous Hall effect
我们提出了一种方法来研究的强相互作用制度在扭曲的双层石墨烯使用混合Wannier函数,这是Wannier在一个方向和布洛赫在其他方面。我们着重讨论了由Bistritzer和MacDonald提出的连续介质模型给出的激活带,并讨论了相应的混合Wannier函数的性质。然后,我们采用的方法的填充$\pm 3$电子每个莫尔细胞的研究使用Hartree-Fock方法。我们讨论在长度不同的制度下,一个量子化的反常霍尔效应被认为是在这两个填充。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic and Kohn-Luttinger instabilities near a Van Hove singularity: monolayer versus twisted bilayer graphene
我们研究了单层和扭曲双层石墨烯中范霍夫奇点附近电子相互作用的多体不稳定性。我们表明,配对不稳定性必须占主导地位的趋势磁秩序的费米能级被调谐到范霍夫奇异性的石墨烯的导带。由于色散鞍点的扩展特性,我们发现电子的配对优先发生在f波对称的通道中,在沿费米线鞍点的位置上序参量为零.在扭曲双层的情况下,色散的对称性降低到C_{3v}群,最重要的是,它导致在鞍点发散但沿费米线可积的双折射率。这意味着铁磁不稳定性在范霍夫奇点附近的扭曲石墨烯双层中占主导地位,其强度随着电子系统的最低子带对于减小的扭曲角变得更平坦而放大。
2013-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superconductivity in Twisted Double Bilayer Graphene Stabilized by WSe$_2$
本文报道在邻近WSe$_2$的扭转双层-双层石墨烯中发现超导性,并揭示其与范霍夫奇点附近高态密度及同位旋涨落相关。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emergent Hyper-Magic Manifold in Twisted Kitaev Bilayers
Kitaev量子自旋液体由于各种材料(例如,RuCl 3),近似于它们有趣的物理学。在本文中,我们构造了一个平均场近似的莫尔超晶格出现在扭曲Kitaev双层膜的公度双层膜的解决方案。我们发现,在超晶格的微布里渊区上定义的非受限自旋的能带结构被极大地改变。该系统表现出一个超魔流形:一系列几乎完美平坦的能带出现在最低能隙以上的能量处,表现出非常大的(自旋)态密度,可以通过实验进行探测。有趣的是,平带本征态表现出类似于Kagome晶格波函数的局部化。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate-Tunable Fractional Chern Insulators in Twisted Double Bilayer Graphene
我们预测扭曲的双层石墨烯是一个多功能的平台,实现分数陈绝缘体容易通过调整栅极电位和扭曲角为目标。值得注意的是,这些拓扑有序的物质状态,包括自旋单重态Halperin状态和自旋极化态的陈数$\mathcal C=1$和$\mathcal{C}= 2$带,发生在高温下,而不需要外部磁场。
2021-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Landau Quantization and Fermi Velocity Renormalization in Twisted Graphene Bilayers
目前,关于扭曲双层膜中费米速度重整化的讨论很活跃,并报道了几个相互矛盾的实验结果。本文利用扫描隧道显微镜(STM)和光谱学(STS)研究了扭曲双层膜的电子结构。相邻双层之间的层间耦合强度测量根据STS光谱中的两个明显的低能范霍夫奇点(VHS)的能量分离。我们证明,有一个大的范围内的值为层间相互作用在不同的扭曲双层。在VHS之下,在扭曲双层中观察到的朗道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,这使得我们可以直接测量费米速度。结果表明,扭转双层膜的费米速度与扭转角和层间耦合强度有显著的相关性。这消除了扭曲双层中费米速度重整化的差异,并提供了一个一致的解释,所有目前的数据。
2015-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong Electronic Correlation Originates from the Synergistic Effect of Large Moiré Cell and Strong Interlayer Coupling in Twisted Graphene Bilayer
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了具有特定扭曲角和层间距的扭曲双层石墨烯的电子性质。随着扭转角的减小(晶胞变大),能带变窄,库仑排斥增大,导致电子关联增强;另一方面,随着层间距的减小,层间耦合变强,关联增强。通过调节层间耦合,我们可以在扭曲双层石墨烯的中等尺寸莫尔盒中实现带宽小于0.01 eV的强关联态。这些结果表明,扭曲双层石墨烯中的电子关联强度与两个因素密切相关:晶胞尺寸和层间距离。由此可以得出结论,扭曲双层石墨烯中的强电子关联源于大尺寸莫尔盒和强层间耦合对其电子结构的协同作用。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudomagnetic fields in fully relaxed twisted bilayer and trilayer graphene
本文提出模型描述扭曲双层和对称扭曲三层石墨烯的晶格弛豫,发现面内位移产生弱依赖于扭曲角的赝磁场,且弛豫诱导的赝标势与能量差共同导致显著的电子-空穴不对称性。
2023-11-25 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Superflat Bands in General Twisted Bilayer Systems
具有离散魔角的扭曲双层系统,例如具有莫尔超晶格的扭曲双层石墨烯,为探索新的物理性质提供了一个通用的平台。在这里,我们发现了一类超平坦带一般扭曲双层系统超出了魔角扭曲对应物的低能物理。通过考虑连续的晶格位错,我们得到的本征局域态,这是在最低和最高的能量和空间上围绕AA堆叠区域,由宏观有效能量势阱的光谱隔离。这种局域态表现出可忽略的细胞间耦合,并支持在宽而连续的参数空间中形成超平坦带,这可以使用扭曲双层纳米光子系统来模拟。我们的发现表明,一般的扭曲双层系统可以实现连续可调的超平坦带和相应的各种光子,声子和机械波的局域态。
2022-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topologically Protected Zero Modes in Twisted Bilayer Graphene
我们发现,扭曲的石墨烯双层可以揭示不寻常的拓扑性质在低能量下,作为一个结果的狄拉克点分裂。这些功能依赖于两层石墨烯之间的电子跳跃的对称性分析,我们推导出一个简化的有效的低能量哈密顿量,它捕获了扭曲的双层石墨烯的基本拓扑性质。相应的朗道能级显示出一种简并的零能模,这种模不能被强磁场提升。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Moiré edge states in twisted bilayer graphene and their topological relation to quantum pumping
我们研究了扭曲双层石墨烯的边缘态及其拓扑起源。我们发现,扭曲的双层石墨烯具有特殊的边缘状态与莫尔图案,这些莫尔边缘状态的出现与滑动陈数,它描述了相对层间滑动引起的拓扑电荷泵。当扭转双层中的一层相对于另一层滑动时,边缘态从一个能带转移到另一个能带,并且在一个滑动周期中泵浦的边缘态的数目被示出为等于带隙的滑动陈数。这种关系可以被看作是摩尔双层系统中固有的体积-边缘对应关系的表现。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall
Minimum model for the electronic structure of twisted bilayer graphene and related structures
我们引入了一个最小紧束缚模型,只需要从石墨烯和无扭曲双层石墨烯中提取三个参数。该模型不仅定量地再现了这两个系统和费米能级附近的块状石墨的电子结构,而且还再现了扭曲双层石墨烯的电子结构,包括魔角的值,在该值处,$E_F$处的带平坦而没有重叠,并且两个间隙打开,一个在$E_F$上方,一个在$E_F$下方。哈密顿量是足够透明和灵活的,以采用其他扭曲的分层系统。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall
Collective excitations and plasmon spectrum in twisted bilayer graphene near the magic angle
具有微小旋转角的扭曲双层石墨烯由于具有非常规的超导和相关绝缘行为而引起了人们的极大关注。本文采用全紧束缚模型研究了扭曲双层石墨烯在魔角附近的集体激发。极化函数由紧束缚传播方法得到,无需对哈密顿矩阵进行对角化。在考虑原子弛豫的情况下,在室温和超导转变温度下,在魔角附近发现了阻尼和无阻尼的带间等离激元模。特别地,在超导转变温度下,在魔角扭曲的双层石墨烯中可以直接探测到窄带中的无阻尼等离子体激元模式。无阻尼等离子体激元模式是可调的角度和逐渐消失的温度和化学势。在实践中,扭曲双层石墨烯中的平带可以通过从测量的能量损失函数探索集体等离子体来检测。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall
Single-layer behavior and slow carrier density dynamic of twisted graphene bilayer
我们报道了SiC衬底上扭曲石墨烯双层的扫描隧道显微镜(STM)和光谱(STS)。对于扭转角~ 4.5 °,由于石墨烯/SiC界面处的电子掺杂,狄拉克点ED位于费米能级EF以下约0.40 eV。我们观察到了一个意想不到的结果,在STS测量过程中(时间尺度约为100秒),纳米尺度缺陷周围的局部狄拉克点向费米能移动。这种现象是由于在测量过程中扭曲的石墨烯和衬底之间的去耦,这同时降低了石墨烯的载流子密度。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Enhanced Phonon-Assisted Tunneling in Metal -- Twisted Bilayer Graphene Junctions
本文通过平面隧穿谱测量发现扭转双层石墨烯中声子辅助隧穿较Bernal堆叠双层石墨烯显著增强,并借助声子色散计算阐明其机制,为研究扭转范德华材料中的电子-声子耦合提供了通用工具。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall
High-order nonlinear optical response of a twisted bilayer graphene
针对最小公度结构的扭曲角,我们对强激光场作用下扭曲双层石墨烯(TBG)中的电子动力学进行了非微扰计算。我们发现,TBG具有丰富的高次谐波产生,不能发生在单层或传统的双层。我们通过分析动力学对称性、动量分辨动力学和层间耦合的作用来阐明这些非线性响应的机制。我们的研究结果意味着非线性“光扭转电子学”,或控制人工扭曲的层状材料的光学特性。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High transmission in twisted bilayer graphene with angle disorder
角度无序是扭曲双层石墨烯和其他莫尔材料的固有特征。在这里,我们讨论了扭曲双层石墨烯中的角度无序的电子输运。我们计算局域态密度和兰道尔-比蒂克传输通过角度无序障碍的宽度可比的莫尔周期,使用抽取技术的基础上的一个真正的空间描述。我们发现,障碍,其中分离的频带的宽度不同的50%或更多的区域导致一个小的抑制的传输,传输是接近一个正常的入射,这是让人想起克莱因隧道。这些结果表明,扭曲的双层石墨烯中的输运弱受扭曲角无序。
2021-08-05 cond-mat.mes-hall
Specific Heat of Twisted Bilayer Graphene
研究了单层、双层和扭曲双层石墨烯的声子比热。计算采用Born-von Karman晶格动力学模型计算层内原子相互作用和层间球对称原子间势。我们发现,在温度T<15 K时,比热随温度变化为T^n,其中对于石墨烯,n = 1,对于双层石墨烯,n = 1.6,对于扭曲双层石墨烯,n = 1.3。声子比热揭示了双层石墨烯中对扭曲角的有趣依赖性,这在低温下特别明显。结果表明,声子工程的层状材料的热性能通过扭曲的原子平面的可能性。
2014-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interaction effects and superconductivity signatures in twisted double-bilayer WSe$_2$
扭曲双层石墨烯为研究特定魔角下的电子相互作用现象和相关绝缘体跃迁、超导性和铁磁性等平带性质提供了一个新的二维平台。在这里,我们提出了强有力的证据,相关的绝缘体状态和超导签名的p型扭曲双双层WSe $_2$。当扭转角减小到几度时,观察到增强的层间相互作用,如从常规莫尔超晶格重构的2 H/3R堆叠畴中获得的电子衍射图案中的高阶卫星所反映的。与扭曲双层石墨烯相反,扭曲WSe $_2$没有特定的魔角。在1至4度的扭转角范围内观察到平带特性。通过输运测量观察到的最高超导转变温度为6 K。我们的工作为今后在扭曲过渡金属二硫属化合物层状结构中与平带相关的性质的研究提供了便利。
2019-07-09 cond-mat.mes-hall
Moiré Ferroelectricity-Driven Band Engineering in Twisted Square 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)
研究通过莫尔能带理论探讨双层扭态正方形异构体中铁电性对能带工程的影响,提出候选材料并展示铁电性和隧道效应的竞争机制,揭示无外磁场下的非对称空间对称性。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Moiré Flat Bands in Twisted Double Bilayer Graphene
我们研究了扭曲双双层石墨烯(TDBG),一个四层系统组成的两个AB-堆叠的石墨烯双层相对于彼此旋转一个小角度。我们的从头计算能带结构计算揭示了一个相当大的能隙在电荷点的中性,我们分配给固有的对称极化(ISP)。然后,我们将ISP效应引入到紧束缚参数化中,并对TDBG模型进行计算,该模型包括晶格弛豫效应到非常小的扭转角。我们确定了一个狭窄的区域周围的魔角$θ^\circ = 1.3^{\circ}$的特点是一个非常平坦的带缺口从其他国家,即使没有外部电场的歧管。为了理解TDBG中魔角的根本起源,我们构建了一个连续介质模型,该模型指向扭曲双层石墨烯(TBG)模型的隐藏数学链接,从而表明能带平坦化是TDBG的基本特征,而不是外部场的结果。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable bandwidths and gaps in twisted double bilayer graphene system on the verge of correlations
我们使用温度依赖的电阻率在小角度扭曲双层石墨烯测量带宽和带隙。这种电子-空穴不对称系统具有一组非色散带,其在电场作用下分裂成两个平坦带-与扭曲双层系统不同。随着电场的增加,两个出射平带之间的间隙单调增加,带宽从1 meV调谐到15 meV。这两个带隙的平带导致一系列热诱导绝缘体到金属的转变-我们使用一个模型,在电荷中性,仅使用传输测量来测量带宽。具有可调间隙和带宽的两个平坦带提供了探测相关性出现的机会。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder in Twisted Bilayer Graphene
我们发展了一个理论,在凝聚态物质系统中产生的局部扭曲角波动的两个强耦合的范德华单层扭曲相对于对方,以创建一个平带莫尔超晶格的一种定性的新类型的障碍。“扭曲角无序”的新范例来自于扭曲双层石墨烯物理学中目前正在进行的激烈研究活动。在名义上不含杂质和缺陷的原始扭曲双层石墨烯的实验样品中,据信无序的主要来源是由样品上扭曲角的不可避免和不可控的不均匀性引起的。为了解决这个新的物理扭曲角无序,我们开发了一个真实的空间,扭曲的双层石墨烯的角度作为一个自由参数进入微观模型。特别是,我们专注于单粒子能隙的大小分离的迷你带从其余的频谱,范霍夫峰,电荷中性附近的重正化狄拉克锥速度,和minibandwidth。我们发现,能隙和微带宽的强烈影响,而重整化速度几乎保持不变的无序。我们讨论了我们的研究结果对扭曲双层石墨烯正在进行的实验的影响。我们的理论很容易推广到未来的研究扭曲角无序的影响,所有的电子性质的莫尔超晶格的扭曲两个耦合的范德华材料相对于彼此。
2020-06-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley protected one-dimensional states in small-angle twisted bilayer graphene
理论预测,施加电场打破了扭曲双层石墨烯中AB和BA堆叠畴的反转对称性,导致形成一维谷保护螺旋态的三角形网络。这种一维态的二维网络已经在几项研究中观察到,但仍然缺乏直接的实验证据表明这些一维态中的电子输运是谷保护的。在这项研究中,我们报告的小角度扭曲的双层石墨烯在室温下的网络的存在。此外,通过分析最小扭曲双层石墨烯的原子分辨扫描隧道显微镜图像的傅立叶变换,我们提供了令人信服的实验证据,即在反向传播的一维状态的电子输运确实是谷保护。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall
Strain-dependent one-dimensional confinement channels in twisted bilayer 1T$'$-WTe$_2$
本研究针对1T$'$ WTe$_2$低对称各向异性晶格带来的特殊莫尔物理问题,结合平面波与线性标度DFT计算,发现转角双层1T$'$ WTe$_2$在单层晶格微变下会产生峰谷幅度超200 meV的条纹静电势,为新型莫尔物理研究提供了方向。
2024-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Moiré-driven multiferroic order in twisted CrCl$_3$, CrBr$_3$ and CrI$_3$ bilayers
本文通过自旋模型与从头计算揭示扭曲三卤化铬双层中由莫尔图案驱动的多铁序,发现CrBr$_3$双层多铁序最强,并展示强磁电耦合可电控磁斯格明子。
2023-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field-induced spin-valley locking in twisted bilayer buckled honeycomb materials
本研究通过电场调控扭转双层翘曲蜂窝材料,发现特定电场范围内自旋与谷自由度锁定,增强拓扑保护,实现更稳定的量子谷霍尔效应。
2025-10-16 cond-mat.mes-hall
A primer on twistronics: A massless Dirac fermion's journey to moiré patterns and flat bands in twisted bilayer graphene
最近在魔角扭曲双层石墨烯中发现的超导性引发了人们对$sp^2$碳的强关联物理的新兴趣,这与由无质量狄拉克费米子的单体物理主导的初步研究形成鲜明对比。因此,我们提供了一个独立的,理论的角度来看,石墨烯的旅程,从单粒子物理为主的制度,强相关的物理平带。从凝聚态系统中狄拉克点的起源开始,我们讨论了超晶格对石墨烯中费米速度和范霍夫奇点的影响,以及它如何自然地导致对以石墨烯-六方氮化硼和扭曲双层石墨烯为例的范德华异质结构中的莫尔图案的研究。随后,我们阐明了扭曲的双层石墨烯中的魔术角度的平坦带的起源,详细阐述了广泛的突出的理论工作在教学的方式,同时将它们链接到可用的实验支持,在适当的情况下。最后,我们提供了一个列表中的主题在扭曲的双层石墨烯的电子性质的研究不包括在这篇评论,但可以很容易地接近这个底漆的帮助。
2023-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Optical conductivity, Drude weight and plasmons in twisted graphene bilayers
在连续介质模型下数值计算了扭曲石墨烯双层膜的光学电导率。为了获得虚部,我们采用正则化的Kramers-Kronig关系,使我们能够讨论任意的扭转角,化学势和温度。我们发现Drude重量$D$与化学势$μ$的函数关系与态密度所显示的扭曲双层的壳层结构密切相关。对于某些角度,这导致在有限的$μ$处的传输间隙D=0。我们还讨论了损失函数,低掺杂,其特征在于声学带间“等离子体激元”和过渡接近的范霍夫奇点。对于较大的掺杂,去耦的石墨烯双层的等离子体振子模式被恢复,其特别是对于小波数被阻尼。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall
Decorated electronic kagome lattice in twisted bilayer germanene
University of Twente(特温特大学);Utrecht University(乌得勒支大学)
本研究通过实验与计算证明,在Ge2Pt上相称扭曲的双层锗烯可形成两种电子性质不同的大角度莫尔相,其中偶宇称相呈现具有C3对称性的装饰性kagome电子态,为二维褶皱材料中工程化类kagome电子态提供了平台。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall Effect in Bernal Stacked and Twisted Bilayer Graphene Grown on Cu by Chemical Vapor Deposition
研究了用化学气相沉积法在铜衬底上生长的双层石墨烯的量子霍尔效应。空间分辨拉曼光谱表明Bernal(A-B)堆叠和旋转故障(扭曲)域的混合物。磁输运测量双层域与宽的2D带显示量子霍尔态(QHS)在填充因子$ν=4, 8, 12$符合Bernal堆叠双层,而磁输运测量在由窄的2D带定义的双层域显示QHS的两个独立的单层的叠加。在扭曲的石墨烯双层中测量的Shubnikov-de Haas振荡的分析提供了每层中的载流子密度作为栅极偏压和层间电容的函数。
2012-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci