Liが侵入したグラフェンにおける層数依存Lifshitz転移

摘要

積層角制御された二層グラフェンで超伝導が実証されて以来，二次元物質において強相関効果の研究が精力的に行われている。積層角制御においては，モアレポテンシャルがフェルミエネルギー（E_F）近傍にファンホーブ特異点（VHS）を発生させ，これが重要な役割を果たす。グラフェンでVHSを引き起こすもうひとつの方法は，インターカレーションした異種原子からの多量のキャリアドープである。この方法では，元々はフェルミ面よりも2eV非占有状態側に位置するπバンドの鞍点（サドルポイント）を占有状態へと引き下げる。VHS条件の近傍では強相関効果の増強により，スピン密度波や非従来型超伝導など様々な電子相が予測されている。Ca~3，Gd~7。Cs~4，あるいはYbが基板との間にインターカレートした単層グラフェンでは，広い波数範囲でフラットバンドがフェルミ面にピン止めされた拡張VHSが観測されている。これらの例と比して，多層グラフェンにおけるVHSはあまり確立されていない。そもそも，数層領域の多層グラフェンにおいては，インターカレーション後の原子構造など，基本的な情報が不足している。