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乐鱼app下载:学术之友:Nature——魔角石墨烯

发布时间:2022-08-20 11:12:16 来源:乐鱼app下载网站 作者:乐鱼app下载网址

  在魔角石墨烯中magic-angle twisted bilayer graphene,MATBG,发现了相关陈绝缘体 (Chern insulators,ChIs),到零场证实了固有平坦陈带存在,给人带来了希望,在魔角石墨烯中系统中,或许有望实现分数陈绝缘体FCI的可能性。

  分数陈绝缘体 (Fractional Chern insulators,FCI) ,是分数量子霍尔态的晶格类似物,可以为操纵非阿贝尔 non-Abelian激发提供新的途径。早期的理论研究预测了分数陈绝缘体存在于具有平坦陈带的系统中,并强调了特定量子几何结构的关键作用。然而,仅在与六方氮化硼 (hBN)8 对齐的 Bernal堆叠双层石墨烯 (BLG) 中观察到分数陈绝缘体FCI 状态,其中非常大的磁场是Chern 带存在的原因,阻止了在零场下的分数陈绝缘体FCI 。相比之下,魔角石墨烯,在零磁场下支持平陈带,因此,有望实现稳定零场分数陈绝缘体FCI。

  今日,麻省理工学院Pablo Jarillo-Herrero团队,哈佛大学Amir Yacoby团队,第一作者Yonglong Xie,在Nature上发文,报道了利用高分辨率局部压缩率测量,实现在低磁场下魔角石墨烯内,观察到八个分数陈绝缘体FCI 状态。这些状态中的第一个在5T时出现,它们的出现伴随着附近拓扑平平凡电荷密度波状态的同时消失。研究证明,与 BLG/hBN 平台的情况不同,弱磁场的主要作用,仅仅是重新分配原生陈带的 Berry 曲率,从而实现有利于分数陈绝缘体FCI 出现的量子几何。该研究结果强烈表明分数陈绝缘体FCI,可以在零磁场下实现,并为探索和操纵平坦莫尔陈带中的任意子激发铺平道路。



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