論文の概要: Probing Quantum Anomalous Hall States in Twisted Bilayer WSe2 via Attractive Polaron Spectroscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.11530v1
- Date: Tue, 15 Apr 2025 18:00:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-17 14:38:21.884488
- Title: Probing Quantum Anomalous Hall States in Twisted Bilayer WSe2 via Attractive Polaron Spectroscopy
- Title（参考訳）: 誘電性ポラロン分光法による二層膜WSe2の量子異常ホール状態の探索
- Authors: Beini Gao, Mahdi Ghafariasl, Mahmoud Jalali Mehrabad, Tsung-Sheng Huang, Lifu Zhang, Deric Session, Pranshoo Upadhyay, Rundong Ma, Ghadah Alshalan, Daniel Gustavo Suárez Forero, Supratik Sarkar, Suji Park, Houk Jang, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Ming Xie, You Zhou, Mohammad Hafezi,
- Abstract要約: ツイストWSe2ホモバイ層(tWSe2)における量子異常ホール(QAH)状態の最初の光学的検出を報告した。
以上の結果から,tWSe2は2次元景観におけるトポロジ的秩序と強い相関関係を調査するための,高度に汎用的で安定かつ光学的に対応可能なプラットフォームとして位置づけられた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.190598186971745
- License:
- Abstract: Moir\'e superlattices in semiconductors are predicted to exhibit a rich variety of interaction-induced topological states. However, experimental demonstrations of such topological states, apart from MoTe2 superlattices, have remained scarce. Here, we report the first optical detection of quantum anomalous Hall (QAH) states in twisted WSe2 homobilayer (tWSe2). Specifically, we employ polarization-resolved attractive polaron spectroscopy on a dual-gated, 2 degree tWSe2 and observe direct signatures of spontaneous time-reversal symmetry breaking at hole filling {\nu} = 1. Together with a Chern number (C) measurement via Streda formula analysis, we identify this magnetized state as a topological state, characterized by C = 1. Furthermore, we demonstrate that these topological and magnetic properties are tunable via a finite displacement field, between a QAH ferromagnetic state and an antiferromagnetic state. Our findings position tWSe2 as a highly versatile, stable, and optically addressable platform for investigating topological order and strong correlations in two-dimensional landscapes.
- Abstract（参考訳）: 半導体中のMoir\'e超格子は、相互作用によって引き起こされる様々なトポロジカル状態を示すと予測されている。
しかし、これらのトポロジカルな状態の実験的実証は、MoTe2超格子以外は、ほとんど行われていない。
ここでは、ツイストWSe2ホモバイ層(tWSe2)における量子異常ホール(QAH)状態の最初の光学的検出を報告する。
具体的には、偏光分解された誘電性ポーラロン分光法を2度 tWSe2 の双極子に導入し、ホールフィリング {\nu} = 1 における自発時間反転対称性破壊の直接的シグネチャを観察する。
シュトレーダ式解析によるチャーン数(C)測定とともに、この磁化状態はC = 1を特徴とする位相状態として同定する。
さらに、これらのトポロジカルおよび磁気的性質は、QAH強磁性状態と反強磁性状態の間の有限変位場を介して調整可能であることを示す。
以上の結果から,tWSe2は2次元景観におけるトポロジ的秩序と強い相関関係を調査するための,高度に汎用的で安定かつ光学的に対応可能なプラットフォームとして位置づけられた。
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