当库仑相互作用,在动能上占主导地位时，因电子集体行为引起的层展现象Emergent phenomena，是可以预期的，并且产生这种情况的一种方法是减少电子带宽。伯纳尔堆叠的双层石墨烯Bernal-stacked bilayer graphene，本质上支持能带结构中的鞍点，这些鞍点呈现各种自发的对称破缺态。
今日，麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)Pablo Jarillo-Herrero，Raymond Ashoori团队Sergio C. de la Barrera等，在Nature Physics上发文，展示了双层石墨烯，在零磁场下显示出自发自旋和谷同位旋有序的对称破缺态级联。独立地调节载流子密度和电位移场，以探索同位旋序的相空间。
巡游铁磁态Itinerant ferromagnetic states，出现在导带和价带边缘附近，具有完全的自旋和谷极化。在较大的空穴密度下，双重简并量子振荡，表现为额外的对称破缺态，并通过施加平面内磁场而增强。两个对称破缺态，都显示出增强的层极化，表明与层自由度的耦合。
这些态发生，在没有莫尔超晶格的情况下，并且是天然石墨烯双层所固有的。研究证明了，双层石墨烯，代表了一种从平坦色散产生集体行为的相关但独特的方法，与工程莫尔结构互补。
Cascade of isospin phase transitions in Bernal-stacked bilayer graphene at zero magnetic field
零磁场下，伯纳尔堆叠双层石墨烯中同位旋相变的级联。
图1：伯纳尔Bernal堆叠的双层石墨烯Flat dispersion。
图2：B⊥对称破缺态的简并性。
图3：对称破缺态量子振荡的费米面特征。
图4：自旋和谷极化之间的相变。
文献链接：https://www.nature.com/articles/s41567-022-01616-w
DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-022-01616-w
本文译自Nature。
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