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滑动电子晶体的伯里相动力学

介观与纳米尺度物理 2025-09-16 v2

摘要

诺维尔晶体和内科赫尔德密度波等系统在破坏连续平移对称性后,会表现出独特的传输特性,因其能够在空间中协同滑动。近期的实验和理论研究表明,某些二维材料(如楔形五层石墨烯)中发生的自发平移对称性破缺会导致一种称为异常霍尔晶体的拓扑非平凡电子晶体状态,其特征为线性响应直流纵向导电性消失且霍尔导电性非消失。本文对该新型电子晶体的滑动动力学进行理论性调查,考虑了系统的非平凡量子几何。我们发现,当由外部电场驱动时,晶体获得横向异常速度,这一速度不仅源于母带的伯里曲率,还源于晶体状态的伽利乔非不变性(即不同动量的晶体状态不能通过简单的动量位移关系)。我们进一步表明,晶体的加速会修改其内部电流,从而从由晶体状态的 Chern 数决定的静态晶体值开始变化。包括中心质量运动和内部电流贡献的净霍尔电导率通常不可量化。作为一个与实验相关的例子,我们给出 rhombohedral pentalayer 石墨烯的数值结果并讨论可能的实验意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.03399,
  title  = {Berry Phase Dynamics of Sliding Electron Crystals},
  author = {Yongxin Zeng and Andrew J. Millis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.03399},
  year   = {2025}
}