應變可用來改變二維材料的能帶結構,從而改變其電子性質。然而,目前的研究主要集中在低空間對稱性的單層石墨烯上,只考慮了實空間偽磁場。在這里,我們證明了光刻模式應變可用于在雙層石墨烯中,創建非平常的能帶結構和異質相。該方法創建了人造波紋雙層石墨烯,其中真實空間和動量空間偽磁場(Berry曲率)共存,并具有非平凡特性,例如Berry曲率偶極子。這導致出現兩個霍爾效應而不會破壞時間反轉對稱性:非線性異常霍爾效應起源于Berry曲率偶極子(先前僅在Weyl半金屬WTe
2中觀察到),線性霍爾效應源于Rashba形的谷軌道耦合頂部的彎曲帶色散,與最近提出的Magnus霍爾效應相似。
Fig. 1 人工波紋BLG及其電子性能。
Fig. 2 非線性AHE和Berry曲率偶極子。
Fig. 3 偽PHE和偽磁阻各向異性。
Fig. 4 BLG的電子帶結構。
相關研究成果于2021年由臺灣成功大學Tse-Ming Chen課題組,發表在Nature Electronics(https://doi.org/10.1038/s41928-021-00537-5)上。原文:Hall effects in artificially corrugated bilayer graphene without breaking time-reversal symmetry。
轉自《石墨烯雜志》公眾號