贝里曲率偶极子探测莫尔超晶格中的拓扑相变
介观与纳米尺度物理
2022-12-22 v1
摘要
电子波函数的拓扑方面在决定材料物理性质中起着关键作用。贝里曲率与陈数被用于定义电子能带的拓扑结构。尽管贝里曲率及其在材料中的效应已被研究，探测拓扑不变量陈数的变化仍具挑战性。在这方面，扭转双层双层石墨烯（TDBG）已成为一个有望对平带贝里曲率热点与谷陈数实现电学调控的平台。此外，TDBG 中应变诱导的三重旋转（C3）对称性破缺导致贝里曲率的一阶矩非零，称为贝里曲率偶极子（BCD），其可利用非线性霍尔（NLH）效应来感知。我们利用 TDBG 揭示 BCD 能探测能带中的拓扑相变并改变符号。在 TDBG 中，垂直电场同时调控谷陈数与 BCD，为我们提供了一个可调系统来探测拓扑相变物理。此外，我们发现纵向与 NLH 响应对电场存在滞回，可归因于莫尔系统中电极化的翻转。这种滞回响应为下一代基于贝里曲率的存储器件带来前景。如我们所展示，探测拓扑相变可在其他 3D 拓扑系统中被模拟。
引用
@article{arxiv.2204.02848,
title = {Berry curvature dipole senses topological transition in a moir\'e superlattice},
author = {Subhajit Sinha and Pratap Chandra Adak and Atasi Chakraborty and Kamal Das and Koyendrila Debnath and L. D. Varma Sangani and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Umesh V. Waghmare and Amit Agarwal and Mandar M. Deshmukh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.02848},
year = {2022}
}
备注
21 pages, 9 figures, and supplementary information