論文の概要: Emergence of moiré superlattice potential in graphene by twisted-hBN layers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.10079v1
• Date: Thu, 16 May 2024 13:22:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-17 14:12:27.830086
• Title: Emergence of moiré superlattice potential in graphene by twisted-hBN layers
• Title（参考訳）: ツイストhBN層によるグラフェン中のモアレ超格子電位の創出
• Authors: Tianyu Zhang, Chengxin Xiao, Hongxia Xue, Wang Yao, Dong-Keun Ki,
• Abstract要約: 周期的なモワールパターンを持つ原子平らな基板を実現するための新しい手法を提案する。 ツイストしたhBN (thBN) モワール基板を約1$circ$の角度で構築することにより、上面のグラフェンが15$circ$付近のhBN層と整列し、典型的な輸送特性を示すことを示す。 すべての特徴は、thBN が $sim$1$circ$ twist angle で形成したグラフェンにおけるモアポテンシャルの存在を示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.46876904184933
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Moir\'e superlattices formed in stacks of two or more 2D crystals with similar lattice structures have recently become excellent platforms to reveal new physics in low-dimensional systems. They are, however, highly sensitive to the angle and lattice constant differences between the associated crystals, limiting the range of the material choice and the possible moir\'e patterns for a given 2D crystal. Here, we present a novel approach to realize an atomically flat substrate with a periodic moir\'e pattern that can induce the moir\'e potential on the material on top by van der Waals (vdW) interactions, without suffering from the lattice and angle mismatch. By constructing a twisted hBN (thBN) moir\'e substrate at an angle of about 1$^\circ$, we show that the graphene on top, aligned around 15$^\circ$ with the neighboring hBN layers, exhibits typical transport properties under a hexagonal moir\'e potential, including multiple satellite Dirac points (DPs), Hofstadter butterfly effect, and Brown-Zak oscillations. All features point to the existence of the moir\'e potential in graphene formed by thBN with $\sim$1$^\circ$ twist angle. Further statistical study shows that the twist from a parallel interface between the hBN layers is critical to induce the moir\'e potential. Our study demonstrates that the thBN moir\'e substrate can be used to investigate moir\'e physics in arbitrary materials without being constrained by their lattice constants.
• Abstract（参考訳）: 同様の格子構造を持つ2つ以上の2次元結晶のスタックに形成されたモワール配位子超格子は、近年、低次元系における新しい物理を明らかにするための優れたプラットフォームとなっている。 しかし、これらは関連する結晶間の角度と格子定数の差に非常に敏感であり、物質選択の範囲と、与えられた2D結晶のモワーイパターンを制限している。 本稿では、格子や角度のミスマッチに悩まされることなく、ファンデルワールス(vdW)相互作用により、表面上のモワールポテンシャルを誘導できる周期的なモワールイパターンを持つ原子平らな基板を実現するための新しいアプローチを提案する。 ツイストしたhBN (thBN) moir\'e基板を約1$^\circ$の角度で構築することにより、上面のグラフェンが15$^\circ$に隣接するhBN層と整列し、複数の衛星ディラック点(DP)、ホフスタッター蝶効果、ブラウンザック振動を含む六角形のモア'eポテンシャルの下で典型的な輸送特性を示すことを示す。 すべての特徴は、thBNが$\sim$1$^\circ$ツイスト角を持つグラフェンにモワールポテンシャルが存在することを示している。 さらなる統計的研究により、hBN層間の平行界面からのねじれがモワールポテンシャルを誘導するために重要であることが示されている。 本研究により, THBN moir\'e 基板は, 格子定数に拘束されずに任意の物質中の moir\'e の物理を解析するために利用できることを示した。

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