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由拓扑边态 Proximity 效应驱动的带工程:在石墨烯中诱导反子 chirality

介观与纳米尺度物理 2025-11-04 v1 量子物理

摘要

本文分析受非均匀磁场作用的无限石墨烯纳米带,磁场在量子霍尔 regime 下产生拓扑域壁。我们展示,来自相邻域的边态之间的 proximity 可导致带结构改变,due to state coupling near domain walls。Proximity 诱导的带变形产生诸如类质量色散与洛仑兹水平共存以及山 valley-polarized current paths 等现象。表明通过连续变化两个非平凡拓扑相之间的磁场可增强边态耦合。相邻边态如何修改带结构的机制通过追踪其在孤立能带上的波函数并分析域壁附近的磁约束势来阐述。通过计算局部电流密度,我们表明,拓扑边态与类质量色散的共存可导致反子 chirality的出现,即在边缘出现共 propag 电流,而其余纳米带区域被占据为 bulk 态。通过将所提出的非均匀磁场轮廓与反子修改的 Haldane 模型进行比较,阐释了反子 chirality的出现。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.16040,
  title  = {Band engineering aided by topological edge state proximity effects: Inducing anti-chirality in graphene},
  author = {Ricardo Y. Díaz-Bonifaz and Carlos Ramírez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.16040},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 9 figures