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在此，來自美國德克薩斯大學達拉斯分校的Fan Zhang&德國慕尼黑大學和哥廷根大學的R. Thomas Weitz等研究者，報道了在Bernal雙層石墨烯中，電場控制的利夫希茨躍遷和范霍夫奇異點附近觀察到的一系列相關相。相關論文以題為「Quantum cascade of correlated phases in trigonally warped bilayer graphene」於2022年08月10日發表在Nature上。

電子-電子相互作用，可以產生宏觀量子現象，如磁性、超導和量子霍爾(QH)效應。眾所周知，在電子的態密度(DOS)發散處，相互作用效應可以被增強。一個顯著的例子是扭曲的雙層石墨烯，當扭曲角接近所謂的魔角時，狄拉克迷你帶變得最平坦。事實上，軌道鐵磁、量子反常霍爾效應和向列超導在這個精心設計的系統中，已經被觀察到。

事實上，在電荷中性的更簡單、自然發生的Bernal雙層石墨烯(BLG)中，也發現了強相互作用的行為。在強磁場下，它的能帶量子化成完全平坦的朗道能級(LL)，分數QH效應和QH鐵磁性都已報道。在零磁場附近，它的二次帶接觸點(每個都具有非平凡圈數±2)易受拓撲軌道磁驅動的自發隙的影響，這一點正如在獨立的BLG中觀察到一個QAH octet。

有趣的是，當輕微摻雜時，由於層間相鄰耦合而導致的BLG費米表面(及其菱形近親)的三角彎曲變得明顯。圈數和C3z對稱性，決定了每個二次錐的變形為一個中心狄拉克錐和三個周圍的狄拉克錐。電場可以使這些錐形體產生間隙，甚至使中心的錐形體翻轉。這產生了多個由電場和電荷密度可調諧的利夫希茨躍遷和范霍夫奇點(vHSs)。然而，到目前為止，由三角扭曲效應介導的相關相，在BLG中沒有被實驗觀察到，儘管最近在輕摻雜的菱形面三層石墨烯(RTG)中已經報道了鐵磁性和超導性。

在這裡，研究者表明，在大電場下，在輕摻雜的高質量BLG中出現了柵-可調諧的相關絕緣相和金屬相，而不存在moiré電位。這兩個絕緣相分別與一個魏格納晶體和一個前所未有的魏格納-霍爾晶體相一致，而新的金屬相最有可能是產生LLs的部分金屬和相關金屬，沒有顯示出朗道量子化的跡象。研究者提供了觀察以半金屬和四分之一金屬形式的斯通納鐵磁體的證據。此外，研究者確定了在零磁場下拓撲非平凡魏格納-霍爾晶體及其向平凡魏格納晶體轉變的特徵，以及兩種相關金屬，它們的行為與標準費米液體的行為相偏離。研究者在這個可重複的、可調的、簡單的系統中的結果，為研究強相關電子開闢了新的視野。

圖1. 雙層石墨烯中的磁輸運

圖2. 雙層石墨烯中的斯托納鐵磁性

圖3. 大電場下的新相關相

圖4. 新相關相的溫度穩定性

綜上所述，結果揭示了BLG中密度和場相關相的級聯。此文，提供了斯通納相(包括半金屬和四分之一金屬)、電子晶體(包括維格納晶體和前所未有的維格納-霍爾晶體(拓撲非平凡))以及兩種行為與標準費米液體不同的相關金屬的傳輸證據。然而，解密每個相的起源和對這個強相關電子系統的更深入的理解，需要進一步的實驗和更多的理論工作。可能存在更細、更弱的相，如斯通納相E和另一個間隙相。

此外，該文在文末還特地加了一個「Note added in proof:」，以此突出他們的重大發現。研究者表示，在他們提交工作的過程中，了解到Zhou等人(發表於年初的一篇Science)和de la Barrena等人(發表於6月的一篇Nature Physics)，關於三角彎曲Bernal雙層石墨烯的兩項相關實驗工作。遺憾的是，這兩項工作都報告了金屬斯通納相，但都沒有與金屬和絕緣行為相關的新的相關相(I-V)。

文獻信息

Seiler, A.M., Geisenhof, F.R., Winterer, F.et al.Quantum cascade of correlated phases in trigonally warped bilayer graphene.Nature608,298–302 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04937-1

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04937-1

https://www.nature.com/articles/s41567-022-01616-w

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm8386

海之角

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Aug 24 Wed 2022 04:30
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最新的一項研究回答了這個問題。來自約翰·霍普金斯大學和約翰霍普金斯大學醫學院的研究團隊，探討了人類應該在口服藥物時採取什麼姿勢，並且在服藥前後應該吃什麼。研究發現，重力對服藥的效果有很大的影響，也就是說，吃藥後的姿勢確實可以影響胃吸收藥物的效果——左側臥可以減慢藥物的排出速度，而右側臥則有利於發揮出更大藥效。相關研究論文以「Computational modeling of drug dissolution in the human stomach: Effects of posture and gastroparesis on drug bioavailability」為題，已發表在科學期刊《流體物理學》（Physics of Fluids）上。據論文介紹，這是第一個將胃生物力學與藥物運動和溶解結合起來，以確定有多少活性藥物實際通過幽門到達十二指腸的模型。