魔术角扭曲的双层石墨烯(MATBG)在理论上和体验上都广泛探讨了一个合适的平台,可用于包括铁磁剂,电荷顺序,破碎的对称性和非常规的超导性的富相图。在本文中,我们研究了MATBG中远程电子相互作用,自旋爆发和超导性之间的复杂相互作用。通过为MATBG采用低能模型,该模型捕获了频带的正确形状,我们探索了短期和长距离相互作用对自旋闪光的影响及其对MATRIX随机相位的超导(SC)成对角度的影响(Matrix RPA)。我们发现,SC状态特别受到远程库仑相互作用的强度影响。有趣的是,我们的矩阵RPA计算表明,与现场相比,系统可以通过增加远距离相互作用的相对强度来从磁相转移到SC相。这些发现强调了电子 - 电子相互作用在塑造MATBG的有趣特性中的相关性,并提供了设计和控制其SC相的途径。
对二维材料中强相关物质的研究已成为探索冷凝物理物理学以及新型设备平台的设计的激动人心的前景。Moiré工程具有2D层具有层间扭曲角度,已被证明是工程电子相关性的强大工具。在魔术角扭曲的双层石墨烯中,石墨烯层之间的扭曲角1.1◦产生Moiré超晶格电位。平坦的电子带出现在费米水平上,其中各种相互作用驱动的多体量子相可以出现。在二维中研究强电子相关性的另一个途径是将本质相关的散装晶体剥落到原子极限中。2D HET-腐蚀中强相关系统的光电子响应是一种强大的探针,因为它可以洞悉这些系统中电子传输属性和基本的轻质 - 摩擦相互作用。在本文中,我们研究了两种密切相关的2D材料:MATBG和Cuprate超导体BI 2 SR 2 SR 2 CACU 2 O 8-δ(BSCCO-2212)。我们利用不同的光电技术来研究MATBG平面带中相关电子的基本特性,以及二维BSCCO-2212层的潜力,以用于量子传感中的应用。首先,我们通过其热电传输研究了MATBG平面带的电子光谱。我们使用光激发来诱导平面电子中的热梯度,从而产生电荷电流。我们报告了异常的热电学,这为在牢固相互互动的扁平带中局部和脱位的电子状态共存提供了有力的证据。接下来,我们使用频率分辨的光电固定技术研究MATBG扁平带中热载体冷却的动力学。引人注目的是,我们发现热载体可以有效地将能量放松到低温温度下。与双层石墨烯样品相反。我们提出了一种新型的MATBG中热载体的Umklapp Electron-Phonon散射机制,由MoiréSuperElstrattice潜力实现。最后,我们探索了基于超薄BSCCO-2212薄片的高t c的超导光电探测器的发展。我们制造的高质量样品在电信波长下表现出色。我们在自由空间和波导耦合器件中观察到在T = 77 K处的快速和敏感的辐射响应,以及通过非透明测量,雪崩检测机制在T = 20 K时在T = 20 K处观察到单光子敏感性。
简介。扭曲的双层石墨烯(TBG)的能带具有四倍的自旋 - valley avor变性。As a magic twist angle near θ = 1 ◦ is approached, the two sets of four-fold degenerate bands closest to the neutral system Fermi energy approach each other and narrow [ 1 ], converting graphene from a weakly correlated Fermi liquid to a strongly correlated system [ 2 – 5 ] with a rich variety of competing states, including superconductors, insulating flavor ferromag- nets, and metallic avor ferromagnets。铁磁性让人联想到量子厅政权中的伯纳尔堆积的双层石墨烯[6-13],现在已经清楚地确立了[3、5、14-32]作为魔术扭曲扭曲的毛层石化烯(Matbg)的重要组成部分。与量子大厅的情况形成鲜明对比的,其中八个Landau带被依次填写以最小化交换能量,MATBG地面状态似乎不会在CN附近的一系列填充因子中没有任何损坏的对称性,并且在断裂的对称状态下保持了量不足的状态,以保持范围内的fling fling fling fling fling fling fling fling( ν∗ h和ν∗ e是最大孔和电子填充因子。 [νf。(n f -m) / m,其中n f是带有avor f和m的频带电子的数量是系统中的moiré细胞的数量; ν=fνf。] 在这封信中,我们从弱耦合点中解决了MATBG相关物理的一些异常方面,其中八个Landau带被依次填写以最小化交换能量,MATBG地面状态似乎不会在CN附近的一系列填充因子中没有任何损坏的对称性,并且在断裂的对称状态下保持了量不足的状态,以保持范围内的fling fling fling fling fling fling fling fling( ν∗ h和ν∗ e是最大孔和电子填充因子。[νf。(n f -m) / m,其中n f是带有avor f和m的频带电子的数量是系统中的moiré细胞的数量; ν=fνf。]在这封信中,我们从弱耦合点
方法样品制备使用“撕扯和堆叠”方法制造器件。用聚乙烯醇(PVA)拾取石墨烯和hBN。然后,将异质结构翻转到由甲基丙烯酸甲酯共聚物(Elvacite 2550/透明胶带/Sylgard 184)组成的中间结构上,并转移到具有 Ti/Au 电极的预先图案化的 SiO 2/Si 芯片上。将残留聚合物溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮、二氯甲烷、水、丙酮和异丙醇中。我们进一步使用AFM尖端清洁和高温形成气体退火程序清洁样品表面。最后,将器件在170°C的超高真空中退火12小时,并在400°C下退火2小时,然后将其转移到STM中。 STM 测量 STM/STS 测量是在自制的稀释制冷机 STM 上进行的,其钨尖端在 Cu(111) 表面上制备。MATBG 的载流子密度由施加到简并掺杂 Si 的栅极电压 V g 和通过 Au/Ti 电极施加到 MATBG 的样品电压 V s 控制。dI/dV 是通过锁定检测由添加到 V s 的交流调制 V rms 引起的交流隧道电流来测量的。测量是在样品偏置电压 V s 接近零的情况下进行的,以避免由于 K 点或 M 点声子 43 引起的非弹性隧穿。序参数分解有关此过程的完整详细信息和说明,我们请读者参阅 SI。简而言之,大型低偏置 STM 图像被分割成较小的 0.25 - 1 nm 2 子区域。每个子区域都相对于每个子区域的中心进行傅里叶变换。我们对 FFT 峰值应用位置相关的相位因子,以强制跨子区域保持一致的原点。在 IVC 波矢处获得的每个局部 FFT 的三个独立复值分解为三个复 IVC 序参数(“IVC 键”、“IVC 位点 A”和“IVC 位点 B”),它们对应于 C 3 点群的三个不可约表示 {(1, 1, 1)、(1, ω, ω 2) 和 (1, ω 2 , ω),其中 ω ≡ e 2πi/3 }。根据构造,如果 LDOS 是莫尔周期的,则这些序参数也是莫尔周期的。参考文献:1. Cao, Y. 等人。魔角石墨烯半填充时相关绝缘体的行为