缺乏反轉(zhuǎn)對(duì)稱性的布洛赫電子由于繞其質(zhì)心旋轉(zhuǎn)而表現(xiàn)出軌道磁矩;這會(huì)在磁場(chǎng)中引起波谷分裂。對(duì)于石墨烯/ h-BN莫爾超晶格,反對(duì)稱性被h-BN破壞。超晶格勢(shì)在實(shí)驗(yàn)可得的低能態(tài)中,產(chǎn)生了一系列狄拉克點(diǎn)(DPs)和范霍夫奇點(diǎn)(vHSs),為研究帶結(jié)構(gòu)中的軌道矩提供了平臺(tái)。在這項(xiàng)工作中,理論計(jì)算和磁熱電測(cè)量相結(jié)合,揭示了石墨烯/h-BN莫爾超晶格在vHSs處軌道磁矩的出現(xiàn)。在空穴側(cè)次級(jí)DP的低能側(cè)的vHS的熱電信號(hào)表現(xiàn)出明顯的磁場(chǎng)誘導(dǎo)谷分裂,有效g因子約為130;對(duì)于其他vHSs可以忽略不計(jì)。這歸因于在孔側(cè)的第二個(gè)vHS處出現(xiàn)了軌道磁矩。

Fig. 1 石墨烯/h-BN莫爾超晶格中的軌道磁矩。

Fig. 2 石墨烯/h-BN莫爾超晶格的磁熱電測(cè)量。

Fig. 3 范霍夫奇點(diǎn)處熱電電壓的谷分裂。
相關(guān)研究成果于2020年由東京大學(xué)Tomoki Machida課題組,發(fā)表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-19043-x)上。原文:Emergence of orbital angular moment at van Hove singularity in graphene/h-BN moiré superlattice。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào):