转角双层-双层石墨烯中同位旋极化的C=4陈绝缘态

作者：刘义俊; 陈以威; 朱雨剑; 黄焱; 安冬冬; 李庆鑫; 甘祺康; 朱旺; 宋珺威; 王开元; 魏凌楠; 宗其军; 刘硕涵; 李世伟; 刘芝; 张琪; 徐瑛海; 曹新宇; 杨奥; 王浩林; 杨冰; Andy Shen; 于葛亮^*; 王雷^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(14): 234-241.

• 转角双层-双层石墨烯
• 陈绝缘态
• 电子关联

范德瓦耳斯材料相对扭转到特定角度时,会出现几乎零色散的莫尔平带,从而产生一系列关联电子物态,例如非常规超导、关联绝缘态和轨道磁性等.在转角双层-双层石墨烯(TDBG)体系中,能带带宽和拓扑性质可以通过栅极施加的电位移场原位调控,使该体系成为良好的研究拓扑相变和强关联物理的量子模拟平台.在一定的电位移场作用下, TDBG中C2x对称性破缺,中性点附近的导带和价带会获得有限的陈数.能带的拓扑性质与强相互作用驱动的对称性破缺使得可以在低磁场下实现并调控陈绝缘态.本工作通过制备高质量TDBG器件,在有限磁场下,在莫尔原胞填充因子ν=1处发现了陈数为4的陈绝缘态.同时还发现纵向电阻出现电阻峰并随平行磁场或温度升高而增强的现象,这类似于3He中的Pomeranchuk效应,推测ν=1处的陈绝缘态或许源于同位旋的极化.

• 单位
  西安电子科技大学; 南京大学; 固体微结构物理国家重点实验室