殷隆晶秦志辉团队在魔角单双层石墨烯平带研究中取得重要进展
近日,湖南大学物理与微电子科学学院殷隆晶副教授和秦志辉教授在魔角单-双层石墨烯体系发现了局域与离域共存的平带结构,相关研究成果以"Spectroscopic Visualization of Flat Bands in Magic-Angle Twisted Monolayer-Bilayer Graphene: Coexistence of Localization and Delocalization"为题发表在物理学顶级期刊《Physical Review Letters》上,并入选Editors" Suggestion。
两层范德华原子层相互扭转一定角度,将形成莫尔超晶格结构。莫尔超晶格能极大地调制材料的电子性质,产生分立的低能平带。这种平带结构可以增强电子相互作用,从而为探索强关联现象开辟了新的途径。最典型的代表就是转角双层石墨烯。例如人们在转角接近1.1 (即所谓的"魔角")的双层石墨烯中,发现了由平带诱导的关联绝缘态和超导态等。事实上,平带结构不仅仅只局限于双层石墨烯,在多层石墨烯中同样存在。且多层可能具有更加扁平的平带,以及随之产生的更显著的电子关联效应。转角单-双层石墨烯(即一个单层和一个AB堆垛的双层石墨烯相互扭转)被预言是一种新的平带体系,具有更高可调控性的平带和拓扑性质。最近,输运实验在转角单-双层石墨烯中发现了可调的范霍夫奇点、关联绝缘态和陈绝缘体态,表明该体系的确蕴藏着丰富的莫尔物理。然而,目前缺少对转角单-双层石墨烯平带的直接观测,以及其微观局域性质的认识。而这些研究对充分理解该体系丰富、新奇的强关联物理是不可或缺的。
为此,殷隆晶副教授和秦志辉教授团队利用扫描隧道显微镜和扫描隧道谱,对魔转角单-双层石墨烯的平带结构做了纳米尺度的谱学探测。他们首先在同一样品中制备出了转角单-双层石墨烯和转角双层石墨烯的共存结构(二者具有完全相同的转角~1.13 )。利用扫描隧道谱测量,他们在转角单-双层石墨烯的费米能级附近发现了一个很强的态密度峰,证实了平带的存在。实验发现,这个平带峰的峰宽要比转角双层石墨烯中的稍小,从而直接证实了理论预言的魔角多层比魔角双层石墨烯的平带更加扁平的结论。更有意思的是,平带在转角单-双层石墨烯中表现出了独特的局域和离域共存的特性,即平带在转角端局域,在双层端离域。童庆军教授通过连续性模型计算,很好地重复出了上述实验结果。该研究中发现的新奇层依赖的局域-离域平带共存,为利用二者之间的相互作用来探索研究强关联物理现象提供了一个前所未有的平台。该研究也为进一步理解转角多层石墨烯体系中的莫尔物理提供了重要的微观信息。
我校物理与微电子科学学院为该工作的唯一完成单位,物电院仝灵辉硕士生和童庆军教授为共同第一作者,殷隆晶副教授和秦志辉教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项(B类)、湖南省自然科学基金、湖南省科技创新计划等经费支持。
图1.转角单-双层石墨烯的平带谱学表征及与转角双层的对比
图2.转角单-双层石墨烯层依赖的局域与离域共存的平带
文章链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.126401
来源:物电院
通讯员:邓欢
一个男人以后是穷还是富?看他身上这三个特征就好了一个男人以后是穷还是富?看他身上这三个特征就好了,尤其是没有对象的,一定要好好看看,可能会影响你的后半生。第一,看一个男人每天都在想什么,脑袋决定口袋。如果一个男人每天都在想着吃喝
在我国也有个不输迪拜,贼牛B的城市,你知道吗在我国,居然有一个比迪拜还有钱的城市,全世界出了名的土豪之城迪拜,大家都知道吧,据说是豪车扔到垃圾场都没有人要,老虎啊,狮子啊,都是当宠物在养,搞得很多人都想跑到迪拜去淘金。但是最
用一件事,悟出自己的道,这便是这一生的意义了我从何处来,到何处去,这是一个永恒的问题,每一个时代都会被亿万次的追问。如果说我从何处来还是好奇者的问题,但我到何处去则是每一个普通人都一定会遇到的问题。这样的问题常常叫做所谓终极
酒桌文化的毒瘤该切除了,是时候让流氓无处遁形了酒桌文化,我实在不想称其为一种文化,充其量就是一种酒桌流氓团伙作案手法!以上是我在谈所谓的酒桌文化之前最明确的表态!我个人是不喝酒的,但并不意味着我是因为自己不喝酒就讨厌别人喝酒,
论精日所谓的中国没有文化!有多么愚蠢和可笑论所谓中国没有文化我已经分不清有哪些曾经出现在我眼前的面孔曾经说过这样的话,就是所谓,如今的中国没有文化。于是,理所当然的我感到诧异极了,这样的诧异出现了很多次,以至于曾经一度使我
论杠精的小聪明,关于人的局限性的分析关于人的局限性分析今天我们要讨论一件事,一件可能让每一个曾经试图表达一些观点的人,或者试图说服一些明显违背科学的人时,都曾经苦恼过却说不清道不明的一件事。或者直白的说,就是当你面对
老美始料不及,华为海思惊喜不断重磅消息,老美差点儿吓坏了小心脏,到底发生了什么呢?老妹以为啊在自己强悍的阻挠之下,华为海思会被彻底打败。不料近期却突然传出了三大惊喜,究竟是哪三大惊喜呢?惊喜1为了帮助推广鸿蒙系
秋天,日子,雨两日雨雨水并不知道它会激起多少泡泡,每个泡泡一开始那么小。倘若你自己看着,每一个从水底冒出的泡泡,都在几秒钟的生命里挣扎着变大。它们彼此在靠近,虽然我并不知道是什么原因促使着它们如
鸿蒙王者归来,唯有成功别无选择央视点名表扬了华为,可能很多人没有想到鸿蒙会来得如此之快。要知道呀,当前在手机操作系统领域,苹果的IOS就占据了百分之三十点九九的份额。而谷歌的安卓占有了百分之六十八点六三的份额。
深圳不相信眼泪,龙你得盘着,是虎你得卧着在深圳买房难吗?这怎么说呢,对于有钱人来说就不难,对于普通人来说一辈子都买不起。而有个朋友好不容易在深圳买了一套分期的房子,因为失业还不起房贷,准备卖掉了。不卖掉又不行,因为有可能
你知道苹果是如何收取智商税吗你知道苹果的CEO库克正在美国的加州法院开庭受审吗?今天带你揭秘苹果是怎么收取你的智商税的。一修改内存划分,从iphone6s开始。苹果把中间档32G取消,只留下了16G和顶配64