論文の概要: Propagating Neutral Modes in an Intervalley Coherent State
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.18770v1
- Date: Thu, 24 Jul 2025 19:39:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-28 16:16:48.738384
- Title: Propagating Neutral Modes in an Intervalley Coherent State
- Title（参考訳）: インターバレーコヒーレント状態におけるニュートラルモードの伝播
- Authors: Richen Xiong, Yi Guo, Chenxin Qin, Fanzhao Yin, Taige Wang, Samuel L. Brantly, Junhang Qi, Jinfei Zhou, Zihan Zhang, Melike Erdi, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Shu Zhang, Seth Ariel Tongay, Andrea F. Young, Liang Fu, Chenhao Jin,
- Abstract要約: ツイストした WSe2 モワール超格子における中性モードの空間的・時間的輸送について, 新たな超高速イメージング技術を用いて検討した。
ヴァン・ホーブ特異点(VHS)付近で、中間(3.54度)と大角(5度)ツイストしたWSe2の2つの新しい伝播集合モードを発見した。
高速伝搬モードは驚くほど大きな速度で3km/sであり、IGV状態のゴールドストーンモードと一致している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.787575611001232
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The emergence of neutral collective modes is a hallmark of correlated quantum phases but is often challenging to probe experimentally. In two-dimensional flatband systems, charge responses have been intensively investigated, yet neutral excitations remain largely unexplored. In particular, intervalley coherent state (IVC) features a neutral Goldstone mode due to spontaneously broken valley U(1) symmetry. While IVC state has been proposed as a unifying theme across graphene- and semiconductor-based systems, its defining feature - the neutral Goldstone mode - remains elusive in experiment. Here we investigate space-and-time-resolved transport of neutral modes in twisted WSe2 moir\'e superlattices through a novel ultrafast imaging technique. We uncover two new propagating collective modes with very different velocities, which emerge near the van Hove singularity (VHS) in both intermediate- (3.5~4 degree) and large-angle (~5 degree) twisted WSe2. The fast-propagating mode has a surprisingly large speed of ~3 km/s and is consistent with a Goldstone mode for an IVC state, while the slow-moving mode is likely a gapped amplitude mode. They can be understood as the spin-valley analogues of collective modes of a superfluid, whose propagation are imaged for the first time in a condensed matter system. Our study sets a new paradigm for probing charge-neutral modes in quantum materials and offers key insights into the interplay between charge and spin-valley physics in moir\'e superlattices.
- Abstract（参考訳）: 中立集団モードの出現は、相関量子相の目印であるが、しばしば実験的に探究することが困難である。
2次元のフラットバンド系では、電荷応答は集中的に研究されているが、中性励起はほとんど探索されていない。
特に、インターバルリーコヒーレント状態(IVC)は、自然に破壊された谷U(1)対称性によって中性ゴールドストーンモードを特徴とする。
IVC状態はグラフェン系および半導体系にまたがる統一テーマとして提案されているが、その決定的特徴である中性ゴールドストーンモードは実験において解明されている。
ここでは、新しい超高速イメージング技術を用いて、ねじれた WSe2 moir\'e 超格子における中性モードの時空間輸送について検討する。
ヴァン・ホーブ特異点(VHS)付近で、中間(3.5〜4度)と大角(~5度)のツイストされたWSe2の2つの新しい伝播群モードを発見した。
高速伝搬モードは驚くほど大きな速度 ~3 km/s を持ち、ICV状態のゴールドストーンモードと一致している。
これらは超流体の集合モードのスピン・ヴァレー類似体として理解することができ、その伝播は凝縮物質系において初めて撮像される。
本研究は、量子材料中の電荷ニュートラルモードを探索するための新しいパラダイムを定め、モワール超格子における電荷とスピンバレー物理の相互作用に関する重要な洞察を提供する。
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