物性物理学：三角形的にひずんだ2層グラフェンにおける相関相の量子カスケード

発散する状態密度は、さまざまな相関電子物理を探究する機会をもたらす。最も薄い極限では、魔法角ねじれ2層グラフェンの極めて平坦なバンド、数層菱面体晶グラファイトのバンド接点、低ドープ菱面体晶3層グラフェンにおいて、状態密度の発散が予測・検証されている。また、より単純でよりよく理解されていると思われるBernal型2層グラフェンも、電荷中性において、層状反強磁性状態や量子異常ホール状態につながる軌道磁性の影響を受けやすい。今回我々は、Bernal型2層グラフェンにおいて、電場制御されたリフシッツ転移とファンホーブ特異点の近傍で相関相のカスケードを観測したことを報告する。我々は、ストーナー強磁性体をハーフメタルとクォーターメタルの形で観測した証拠を提示する。さらに我々は、ゼロ磁場におけるトポロジカルに非自明なウィグナー・ホール結晶、その結晶から自明なウィグナー結晶への転移、ならびに標準的なフェルミ液体の挙動から逸脱した2つの相関金属と一致する特徴を特定した。今回の再現可能かつ調整可能な単純な系における研究結果は、強相関電子研究の新たな地平を開くものである。

目次へ戻る