双层石墨烯中的能带拓扑与量子自旋霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2011-07-18 v1
摘要
我们考虑存在自旋轨道耦合的双层石墨烯，以评估其作为拓扑绝缘体的行为。计算并比较了单层和双层石墨烯能带的第一陈数。结果表明，对于给定的谷和自旋，双层中的是单层的两倍。这意味着双层石墨烯将拥有单层石墨烯两倍的边缘态，我们通过数值计算以及在扶手椅型终止表面的解析情况证实了这一点。双层石墨烯是一种弱拓扑绝缘体，其表面谱在自旋混合扰动下容易打开能隙。我们还评估了双层石墨烯相关拓扑体态在各种扰动下的稳定性。最后，我们考虑了一种中间情况，即只有两层中的一层具有自旋轨道耦合，并发现尽管单个谷具有非平凡陈数，但整体谱没有能隙，因此该系统不是拓扑绝缘体。
引用
@article{arxiv.1007.4910,
title = {Band topology and quantum spin Hall effect in bilayer graphene},
author = {E. Prada and P. San-Jose and L. Brey and H. A. Fertig},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.4910},
year = {2011}
}
备注
9 pages. 9 figures included