研究前沿:湖南大学-菱方石墨烯 | Nature Nanotechnology

文摘   2024-11-14 00:02   北京  
最近,在三层菱方石墨烯rhombohedral graphene (RG) 中发现的超导电性和磁性,为研究强关联电子现象,建立了理想的、无转角材料体系。然而,多层菱方石墨烯RG中的关联效应,受到的关注有限,特别是关联随层数增加的演化,仍然是尚未解决的问题之一。

今日,湖南大学Yang Zhang, Yue-Ying Zhou, Shihao Zhang, Hao Cai,Wen-Xiao Wang,  Zhihui Qin & Long-Jing Yin等,在Nature Nanotechnology上发文,报道了在令人惊讶的液氮温度时,基于扫描隧道显微镜和光谱学,在3到9层菱方石墨烯RG多层膜中,观察到了层相关的电子结构和相关性。

明确地确定了层增强的低能平带和层间耦合强度。低能平带直接表明在较厚的菱方石墨烯RG中,低能带的进一步平坦化,层间耦合强度表明,在菱方石墨烯RG多层膜中,存在变化的层间相互作用。

研究还发现,在77K温度下,当菱方石墨烯RG被部分填充时,从~50MeV到80MeV平带发生了显著的劈裂,这表明出现了相互作用诱导的强关联态。特别在较厚的菱方石墨烯RG中,关联态的强度显著增强,并在六层中,达到最大值,直接验证了理论预测,并为强关联系统建立了丰富的新候选者。

这一研究,为菱方石墨烯RG中电子性质的层依赖性,提供了有价值的见解,并证明是研究稳健和高度可获得相关相的合适材料系统。

第一作者:Yang Zhang, Yue-Ying Zhou, Shihao Zhang, Hao Cai.

通讯作者:Wen-Xiao Wang,  Zhihui Qin & Long-Jing Yin

通讯单位:湖南大学

Layer-dependent evolution of electronic structures and correlations in rhombohedral multilayer graphene. 

多层菱方石墨烯中,电子结构和关联的层相关演化。


图1: 多层菱方石墨烯的形貌和光谱。

图2: 多层菱方石墨烯的能带结构演化。

图3: 平带局部态密度local density of states,LDOS峰值的掺杂依赖性。

图4: 电子相关性的层依赖性。

文献链接

Zhang, Y., Zhou, YY., Zhang, S. et al. Layer-dependent evolution of electronic structures and correlations in rhombohedral multilayer graphene. Nat. Nanotechnol. (2024). 

https://doi.org/10.1038/s41565-024-01822-y

https://www.nature.com/articles/s41565-024-01822-y

本文译自Nature。

来源:今日新材料

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