論文の概要: Terahertz Landau level spectroscopy of Dirac fermions in millimeter-scale twisted bilayer graphene

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.20156v1
• Date: Mon, 28 Apr 2025 18:02:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.62146
• Title: Terahertz Landau level spectroscopy of Dirac fermions in millimeter-scale twisted bilayer graphene
• Title（参考訳）: ミリスケールツイスト二層グラフェン中のディラックフェルミオンのテラヘルツランダウ準位分光
• Authors: Benjamin F. Mead, Spenser Talkington, An-Hsi Chen, Debarghya Mallick, Zhaodong Chu, Xingyue Han, Seong-Jun Yang, Cheol-Joo Kim, Matthew Brahlek, Eugene J. Mele, Liang Wu,
• Abstract要約: 製造の進歩を活用し, 均一なツイスト角度で5mm×5mm以上の二層グラフェン試料を作製した。 これらの測定は、ランダウ準位遷移における電荷励起を直接プローブし、フェルミ速度をツイスト角の関数として決定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7030292478954383
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Exotic electronic physics including correlated insulating states and fractional Chern insulators have been observed in twisted bilayer graphene in a magnetic field when the Fermi velocity vanishes, however a question remains as to the stability of these states which is controlled by the gap to the first excited state. Free-space terahertz magneto-optics can directly probe the gap to charge excitations which bounds the stability of electronic states, but this measurement has thus-far been inaccessible due to the micron size of twisted bilayer graphene samples, while the wavelength of terahertz light is up to a millimeter. Here we leverage advances in fabrication to create twisted bilayer graphene samples over 5 mm x 5 mm in size with a uniform twist angle and study the magnetic field dependence of the cyclotron resonance by a complex Faraday rotation experiment in p-doped large angle twisted bilayer graphene. These measurements directly probe charge excitations in inter-Landau level transitions and determine the Fermi velocity as a function of twist angle.
• Abstract（参考訳）: 相関絶縁状態と分画チャーン絶縁体を含むエキゾチック電子物理学は、フェルミ速度が消えるときに磁場中の二層グラフェンに観察されているが、第1励起状態とのギャップによって制御されるこれらの状態の安定性については疑問が残る。 自由空間のテラヘルツ磁気光学は電子状態の安定性を束縛する電荷励起のギャップを直接探すことができるが、この測定はツイストされた二層グラフェン試料のミクロンサイズのため、テラヘルツ光の波長は1ミリである。 ここでは, 複合ファラデー回転実験により, 5mm×5mm以上の二層グラフェン試料を均一なツイスト角度で作製し, サイクロトロン共鳴の磁場依存性について検討する。 これらの測定は、ランダウ準位遷移における電荷励起を直接プローブし、フェルミ速度をツイスト角の関数として決定する。

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