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Moiré materials based on M-point twisting
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AI
DOI：10.1038/s41586-025-09187-5.png)
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摘要
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当两种单层材料以相对扭转堆叠时，会涌现出有效的莫尔平移对称性，导致形成的异质结构具有本质不同的性质。因此，莫尔材料最近为探索强关联体系提供了高度可调的平台[1,2]。然而，先前的研究几乎完全集中在具有三角晶格且低能态位于布里渊区(BZ)Γ点[3,4]或K点[5–9]的单层材料上。本文引入了一类新的莫尔体系，其基于具有三角晶格但低能态位于BZ M点的单层材料。这些M点莫尔材料具有三个由三重旋转对称性关联的时间反演保持谷。我们提出可剥离的1T-SnSe2和1T-ZrS2扭转双层作为该新类别的实现。通过广泛的从头算模拟，我们确定了产生平坦导带扭转角，提供了精确的连续体模型，分析了其拓扑性质和电荷密度，并探索了该平台的丰富物理特性。值得注意的是，M点莫尔哈密顿量表现出涌现的动量空间非幺正对称性和 Kagome 平面波晶格结构。据我们所知，这代表了在非磁性体系中实现晶格空间群投影表示的第一个实验可行实现。引入相互作用后，这些体系可作为具有莫特物理的六味哈伯德模拟器。此外，动量空间非幺正平面内镜面对称性的存在使某些M点莫尔哈密顿量在每个谷中呈现准一维特性，这表明可以实现Luttinger液体物理。基于具有三角晶格且低能态位于布里渊区M点的单层材料，引入了一类新的莫尔材料，展示了涌现的动量空间非幺正对称性、Kagome平面波晶格结构以及潜在的准一维特性。
Keyword:
Moiré materials
M-point twisting
non-symmorphic symmetries
kagome lattice
valley physics
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