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能带工程双层 Haldane 模型:多重拓扑相变的证据

介观与纳米尺度物理 2023-08-09 v1

摘要

我们研究了在存在 Haldane 通量的情况下,能带工程的 AB 堆叠双层蜂窝结构的拓扑性质的演化。在没有 Haldane 通量时,能带工程使能带接触点(即所谓的狄拉克点)相互靠近,并最终在布里渊区中一个中间的 M\mathbf{M} 点合并为一个点。此处色散沿一个方向是线性的,沿另一个方向是二次的。在存在 Haldane 通量时,系统获得拓扑性质,并且有限陈数可与导带和价带的各对相关联。靠近费米能级(EFE_F)的价带具有等于 ±2\pm2±1\pm1 的陈数,而远离 EFE_F 的价带对应于陈数 ±1\pm1。导带具有类似的性质,只是符号相反。在能带工程模型中陈数瓣收缩,并且我们发现了多重拓扑相变的证据,其中陈数不连续地从 ±2\pm2 跳到 2\mp2±1\pm11\mp1±1\pm100±2\pm2 以及 ±2\pm2±1\pm1。这些相变由纳米 ribbon 双层几何中手性边缘模的存在或缺失以及反常霍尔电导中平台的消失所支持。针对不同的层间跳跃振幅进一步计算了不同的相,显示出对于大层间隧穿陈数瓣的收缩。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.02880,
  title  = {Band engineered bilayer Haldane model: Evidence of multiple topological phase transitions},
  author = {Sayan Mondal and Saurabh Basu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.02880},
  year   = {2023}
}