研究透视：Nature Physics-反常霍尔效应 | 魔角石墨烯

魔角扭曲双层石墨烯Magic-angle twisted bilayer graphene，tBLG显示出多种对称破缺相、相关的陈氏绝缘体、轨道磁性和超导电性。特别地，当能带被每个莫尔晶胞奇数个电子填充时，已经观察到反常霍尔效应，这表明出现了具有自发破缺的时间反演对称性的零场轨道磁态。

近日，Matthew Yankowitz团队Chun-Chih Tseng，Xuetao Ma，Zhaoyu Liu等，在Nature Physics上发文，报道给出了两个扭曲角稍微偏离魔角石墨烯tBLG器件的测量结果，并报告了在电子和空穴莫尔带的半填充时，实验观察到的反常霍尔效应。

研究认为两个因素，即远离魔角增加的能带色散，以及封装氮化硼的衬底电势，可能在稳定半填充的谷极化基态中，起关键作用。这一研究发现，进一步拓展了魔角石墨烯tBLG的丰富相关相图，并表明需要对其紧密竞争的对称破缺序流形，进行更全面的理解。

Anomalous Hall effect at half filling in twisted bilayer graphene.
扭曲双层石墨烯半填充时的反常霍尔效应。

图1：魔角扭曲双层石墨烯Magic-angle twisted bilayer graphene，tBLG，半填充时的反常霍尔效应anomalous Hall effect，AHE。

图2：器件D1中，反常霍尔效应AHE的温度依赖性。

图3：半填充时，对称性破缺和磁态翻转。

图4：具有半填充的反常霍尔效应AHE候选基态的示意图。

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41567-022-01697-7

DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-022-01697-7

本文译自Nature。