Electric-field-tunable band gap in commensurate twisted bilayer graphene

双层石墨烯 电场 材料科学 石墨烯 领域(数学) 双层 光电子学 凝聚态物理 纳米技术 物理 化学 量子力学 数学 生物化学 纯数学
作者
Spenser Talkington,E. J. Melé
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:107 (4) 被引量:13
标识
DOI:10.1103/physrevb.107.l041408
摘要

Bernal bilayer graphene exhibits a band gap that is tunable through the infrared with an electric field. We show that sublattice odd commensurate twisted bilayer graphene (C-TBG) exhibits a band gap that is tunable through the terahertz with an electric field. We show that from the perspective of terahertz optics the sublattice odd and even forms of C-TBG are ``inflated'' versions of Bernal and AA-stacked bilayer graphene, respectively, with energy scales reduced by a factor of 110 for the $21.{79}^{\ensuremath{\circ}}$ commensurate unit cell. This lower energy scale is accompanied by a correspondingly smaller gate voltage, which means that the strong-field regime is more easily accessible than in the Bernal case. Finally, we show that the interlayer coherence energy is a directly accessible experimental quantity through the position of a power-law divergence in the optical conductivity.
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