【预告】“物理学前沿”学术报告 | Tunable spin-polarized correlated states in...

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此次报告由Frontiers of Physics编辑部主办，于2020年8月21日10:30开始，授权蔻享学术进行网络直播。

主题：Tunable spin-polarized correlated states in twisted double bilayer graphene

主讲人：刘晓萌 博士 (普林斯顿大学)

主持人：王雷 教授（南京大学）

时间：2020.8.21（周五）10:30-12:00
主办方：Frontiers of Physics编辑部

报告摘要

Reducing the energy bandwidth of electrons in a lattice below the long-range Coulomb interaction energy promotes correlation effects. Moiré superlattices—which are created by stacking van der Waals heterostructures with a controlled twist angle—enable the engineering of electron band structure. Exotic quantum phases can emerge in an engineered moiré flat band. The recent discovery of correlated insulator states, superconductivity and the quantum anomalous Hall effect in the flat band of magic-angle twisted bilayer graphene has sparked the exploration of correlated electron states in other moiré systems. The electronic properties of van der Waals Moiré superlattices can further be tuned by adjusting the interlayer coupling or the band structure of constituent layers. Here, using van der Waals heterostructures of twisted double bilayer graphene (TDBG), we demonstrate a flat electron band that is tunable by perpendicular electric fields in a range of twist angles. Similar to magic-angle twisted bilayer graphene, TDBG shows energy gaps at the half- and quarter-filled flat bands, indicating the emergence of correlated insulator states. We find that the gaps of these insulator states increase with in-plane magnetic field, suggesting a ferromagnetic order. On doping the half-filled insulator, a sudden drop in resistivity is observed with decreasing temperature. This critical behaviour is confined to a small area in the density–electric-field plane, and is attributed to a phase transition from a normal metal to a spin-polarized correlated state. The discovery of spin-polarized correlated states in electric-field-tunable TDBG provides a new route to engineering interaction-driven quantum phases.

主讲人介绍

刘晓萌，普林斯顿大学博士后，本科毕业于北京大学物理系，2019年取得哈佛大学物理博士学位。主要研究方向包括石墨烯双层系统中的库仑拖拽，激子凝聚和层间分数量子霍尔效应，以及对包含魔角石墨烯（Magic Angle Twisted Bilayer Graphene）和扭转双层石墨烯（Twisted Double Bilayer Graphene）的各种莫尔材料的量子输运和扫描探针研究。

Frontiers of Physics (FOP, IF 2.502)是由教育部发起、高教社出版、Springer海外发行的Frontiers系列英文学术期刊之一，其宗旨是报道国际物理学领域的最新成果和研究进展，突出前沿成果、热点问题和交叉点，主要发表Topical Review, Review, Research Article, 也委托专家组织特定主题的前沿专题。现任总主编：赵光达院士；执行主编：李定平教授；主编：龙桂鲁教授（量子计算与量子信息）、张卫平教授（AMO）、王楠林教授（凝聚态与材料物理）、李海波教授（核物理/粒子物理/天体物理与宇宙学）。期刊已被SCI, JCR, ADS, SCOPUS, INSPEC, Google Scholar, CSCI, CSCD等收录。2013-2018入选中国科技期刊提升计划资助项目，2019年入选中国科技期刊卓越行动计划资助项目。详细请扫描关注：

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