ねじれた二重二重層グラフェンにおける相関断熱具とスピントリプレット超伝導の理論

小さな魔法の角度でねじれた2つのグラフェン単層は、ほぼ平らなバンドを示し、相関する電子状態につながります。ここでは、互いにねじれた2つの底積みの二重層のグラフェンで構成される、互いにねじれた2つの底積みの二重層グラフェンで構成される、互いにねじれた2つの底部の二重二重層のグラフェン（TDBG）を減少させた関連するが異なるシステムを研究します。単層の場合とは異なり、分離されたフラットバンドが垂直変位フィールドの適用にのみ表示されることを示します。ハートリーフォック近似を介して相互作用を組み込んだツイスト角と変位フィールドの関数として位相図を作成します。半分充填では、強磁性の絶縁体は谷のチェーン番号で安定しています[式：テキストを参照]。ドーピングすると、強磁性の変動は、反対側の谷間のペアリングからのスピントリプレットの超伝導につながると主張されています。平面内フィールドから生じる新しい軌道効果が、実験の解釈に重要な役割を果たしていることを強調しています。最近の実験所見と組み合わせて、我々の結果は、従来の固体のまれな段階を実現するための調整可能なプラットフォームとしてTDBGを確立します。

Two graphene monolayers twisted by a small magic angle exhibit nearly flat bands, leading to correlated electronic states. Here we study a related but different system with reduced symmetry - twisted double bilayer graphene (TDBG), consisting of two Bernal stacked bilayer graphenes, twisted with respect to one another. Unlike the monolayer case, we show that isolated flat bands only appear on application of a vertical displacement field. We construct a phase diagram as a function of twist angle and displacement field, incorporating interactions via a Hartree-Fock approximation. At half-filling, ferromagnetic insulators are stabilized with valley Chern number [Formula: see text]. Upon doping, ferromagnetic fluctuations are argued to lead to spin-triplet superconductivity from pairing between opposite valleys. We highlight a novel orbital effect arising from in-plane fields plays an important role in interpreting experiments. Combined with recent experimental findings, our results establish TDBG as a tunable platform to realize rare phases in conventional solids.