多层菱方石墨烯Rhombohedral graphene，为探索强相互作用电子系统中超导电性和磁性，提供了干净且高度可重复的材料体系。
近日，美国 加利福尼亚大学圣芭芭拉分校（University of California, Santa Barbara）Trevor Arp, Owen Sheekey，Andrea F. Young等，在Nature Physics上发文，报道了谷不平衡轨道铁磁体和谷间相干态之间的微妙竞争，其中两个动量空间谷中的电子波函数发展出了宏观相干的相对相位。
聚焦于四分之一金属区域中的三层菱方——其中存在自发破缺自旋和谷同位旋对称性的单个费米面——并采用局部磁测和全局电荷传感技术。比较谷间相干相和谷间不平衡相的平面内自旋磁化率，揭示了石墨烯的本征自旋-轨道耦合的影响，这驱动了独特的关联相的出现。
自旋-轨道耦合也抑制了谷不平衡相的平面内磁化率，为六边形-氮化硼-封装的石墨烯系统，提取大约50μeV自旋-轨道耦合强度。还讨论了有限自旋-轨道耦合，对多层菱方和石墨烯转角的自旋三重态超导体的影响。
Intervalley coherence and intrinsic spin–orbit coupling in rhombohedral trilayer graphene.
三层菱方石墨烯的谷间相干性和本征自旋-轨道耦合。
图1: 在空穴掺杂的四分之一金属体系中，三层菱方石墨烯的热力学。
图2: 谷间相干性intervalley-coherent，IVC四分之一金属。
图3: 自旋-轨道耦合效应。
图4: 电子掺杂的谷间相干性。
文献链接
Arp, T., Sheekey, O., Zhou, H. et al. Intervalley coherence and intrinsic spin–orbit coupling in rhombohedral trilayer graphene. Nat. Phys. (2024).
https://doi.org/10.1038/s41567-024-02560-7
https://www.nature.com/articles/s41567-024-02560-7
本文译自Nature。
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