研究前沿:Nature Physics-转角双层石墨烯

基于电阻探测电子自旋共振技术,在魔角附近的转角双层石墨烯中,观察到了低能量的集体激发。

集体激发Collective excitations包含了强关联系统基态电子序的关键信息。最近的一系列实验,已经表明了在魔角石墨烯莫尔带的自旋和谷同位旋通道中,存在各种集体激发模式。然而,由于缺乏自旋探针技术,直接观测集体激发,依然尚未实现。

近日,美国 布朗大学(Brown University)Erin Morissette,J. I. A. Li等,桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories) Andrew Mounce等,在Nature Physics上发文,基于电阻探测电子自旋共振技术,在魔角附近的转角双层石墨烯中,观察到了低能量的集体激发。

两个独立的实验观测表明,微波共振和检测依赖于平坦莫尔能带内的强相关性。首先,共振响应的开始与莫尔半填充的自发味极化一致,但并不存在于同位旋非极化密度范围内。其次,实验测量了不具有平带的各种系统,并且在这些样品中,没有观察到共振响应的迹象。主要解释是,魔角附近的共振响应,可能源于狄拉克恢复Dirac revivals和由此产生的同位旋序isospin order。

研究前沿:Nature Physics-转角双层石墨烯

Dirac revivals drive a resonance response in twisted bilayer graphene.
在转角双层石墨烯中,狄拉克恢复驱动的共振响应。

研究前沿:Nature Physics-转角双层石墨烯

图1: 在转角双层石墨烯twisted bilayer grapheneTBG中,微波诱导的传输响应。

研究前沿:Nature Physics-转角双层石墨烯

图2:密度依赖性和磁各向异性。

研究前沿:Nature Physics-转角双层石墨烯

图3:反铁磁谷间耦合和JH值。

研究前沿:Nature Physics-转角双层石墨烯

图4:旋转刚度和色散。

文献链接

https://www.nature.com/articles/s41567-023-02060-0

https://doi.org/10.1038/s41567-023-02060-0

本文译自Nature。

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