巴塞罗那科学技术研究所--魔角双层石墨烯中对称破碎的Chern绝缘体和类Rashba的Landau能级交叉

最近，魔角双层石墨烯(MATBG)的扁平带已成为探索强相关性、超导性和磁性的丰富平台。然而，MATBG在磁场中的相以及它们揭示的零场相图仍然相对未知。本文报道了一个丰富的楔形量子化霍尔电导序列，其Chern数C=±1，±2，±3和±4，分别由moiré单元电池v=±3，±2，±1和0的整数填充成核形成。我们将这些相位解释为自旋极化和谷极化的多体Chern绝缘体。Chern数和填充因子的精确序列和对应表明，这些状态是由电子相互作用直接驱动的，这种相互作用打破了系统的时间反转对称性。我们进一步研究了尚未探索过的具有类Rashba色散的高能量色散带。对Landau平交道口的分析可以与磁场中新推导的平交道口的“魔角系列”进行无参数比较，并为Bistritzer-MacDonald MATBG哈密顿量的参数提供了约束条件。总体而言，我们的数据提供了对MATBG中对称破坏的复杂性质的直接见解，并允许对其电子阶段的拟微观情景进行定量测试。

Fig. 1 MATBG中新兴的CCIs。

Fig. 2 MATBG中相关的绝缘体，超导体和轨道磁体。

Fig. 3 类Rashba样带和高能量色散带中的LL交叉。

相关研究成果于2021年由巴塞罗那科学技术研究所Dmitri K. Efetov课题组，发表在Nature physics(https://doi.org/10.1038/s41567-021-01186-3)上。原文：Symmetry-broken Chern insulators and Rashba-like Landau-level crossings in magic-angle bilayer graphene。