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等转角三层石墨烯中的陈数马赛克与理想平带

介观与纳米尺度物理 2023-05-08 v1 强关联电子

摘要

我们研究以阶梯状堆垛构型排列、相邻扭转角相等的多层石墨烯。在 moiré(摩尔)晶体图案之上,出现了超 moiré 长波调制,我们对其作绝热处理。对每个谷,我们发现两条中心带具有拓扑性,陈数 C=±1C=\pm 1,在超 moiré 尺度上形成陈数马赛克。陈数畴以高对称堆垛点 ABA 或 BAB 为中心,并由连接 AAA 点的无隙线分隔,在 AAA 点处能谱完全连通。在手性极限下、魔角 θ1.69\theta \sim 1.69^\circ 处,我们证明中心带精确平坦且在 ABA 与 BAB 处具有理想量子曲率。此外,我们将其解析分解为内禀色纠缠态(带 ±2\pm 2)与陈数 1\mp 1 的朗道能级态的叠加。为联系实验构型,我们还探索了具有有限波纹的非手性极限,发现拓扑陈数马赛克图案确实稳健,且中心带仍与远能带良好分离。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.03702,
  title  = {Chern mosaic and ideal flat bands in equal-twist trilayer graphene},
  author = {Daniele Guerci and Yuncheng Mao and Christophe Mora},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.03702},
  year   = {2023}
}

备注

7+7 pages, 5 figures