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研究透視:Nature-石墨烯,對稱破缺成像

研究透視:Nature-石墨烯,對稱破缺成像

分類:
行業資訊
作者:
來源:
發布時間:
2022/05/07 16:14
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當電子占據一個平帶時,其動能變得可以忽略不計,迫使其以奇異的多體狀態組織起來,以最小化庫侖能量。石墨烯,在磁場下的第零朗道能級,是強相互作用的平帶。據預測,電子間的相互作用,會產生豐富多樣的不同拓撲和晶格尺度序的對稱破缺態。這些態的證據,主要來自間接輸運實驗,這些實驗表明,通過增強塞曼能量或通過庫侖相互作用的介電屏蔽,對稱破缺狀態是可調的。然而,確認這些基態的存在,需要對其晶格尺度序進行直接可視化。

近日,法國國家科學研究院 Benjamin Sacépé團隊Alexis Coissard,David Wander等,在Nature上發文,報道了使用掃描隧道光譜,對石墨烯的三個不同對稱破缺相進行成像。通過低或高介電常數環境以及磁場,調節庫侖相互作用的屏蔽,以探索相圖。在未屏蔽的情況下,發現了Kekulé鍵序,與觀察到的經歷磁場驅動Kosterlitz–Thouless轉變的絕緣狀態一致。在介電屏蔽下,在低磁場下,出現子晶格非極化基態,而在較高磁場下,轉變為具有部分子晶格極化的電荷密度波序。此外,Kekulé和電荷密度波序,與額外次級晶格尺度序共存,這些次級晶格尺度序豐富了相圖,超出了當前的理論預測。這種屏蔽誘導對稱破缺序的可調性,有助于揭示其他量子材料的相關量子相。

 

 

該項研究,通過掃描隧道顯微鏡scanning tunnelling microscopy,STM和光譜學,實驗表征了晶格尺度序,明確地確定了石墨烯第零朗道能級zeroth Landau level,ZLL中的三個對稱破缺態。

文獻鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04513-7

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-04513-7

 

信息來源:公眾號【今日新材料】

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