Ferromagnetismo emergente cerca de las tres cuartas partes de relleno en grafeno de doble capa retorcida

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• La electrónica cuántica

Sus antecedentes:

• El grafeno de dos capas retorcido exhibe propiedades electrónicas únicas debido a las superredes de moiré.
• Se predicen fuertes interacciones electrón-electrón en las minibandas de superred plana.

Objetivo del estudio:

• Investigar el surgimiento del ferromagnetismo en el grafeno de doble capa retorcida.
• Para explorar las propiedades electrónicas cerca de rellenos de banda específicos.

Principales métodos:

• Fabricación y caracterización de muestras de grafeno en dos capas retorcidas.
• Mediciones del transporte eléctrico, incluidas las mediciones del efecto Hall anómalo.
• Investigación de las propiedades magnéticas y la respuesta a la corriente.

Principales resultados:

• Pruebas de un estado ferromagnético cerca de tres cuartos de llenado de la mini banda de conducción.
• Observación de un efecto Hall anómalo gigante (hasta 10,4 kilohms) y histeresis.
• Indicación de los estados de borde quirales y la magnetización reversible por corriente.

Conclusiones:

• Las interacciones electrón-electrón mejoradas llevan al grafeno de doble capa retorcido a un estado ferromagnético.
• El sistema se comporta como un aislante Chern incipiente, a pesar de la disipación y la resistencia Hall no cuantizada.