利用图案化栅极设计 GaAs 中的平坦带和伪 Landau 能级
介观与纳米尺度物理
2025-06-19 v3
摘要
我们研究受周期图案化栅极作用的二维电子气 (2DEG) 的电子性质。通过将由图案化引起的超格子 (SL) 势能纳入 Schrodinger 方程，我们发展了一种获取精确解析解的方法。这些解使我们能够构建一个综合相图，说明由 SL 势能驱动的狭带和伪 Landau 能级的出现。为补充解析方法，我们采用标准平面波形式来跟踪 SL 强度增加时能带结构的演化。通过破坏 SL 势能的反演对称性，我们发现一种非平凡的 Berry 曲率。此外，我们引入自洽 Hartree 屏蔽，以account for SL 势能与电子相互作用之间的相互作用。我们的发现不仅揭示了非平凡量子几何和 SL 强度与电子-电子相互作用之间的竞争，还强调了精确解析解对于理解和工程化图案化 2DEG 系统中电子相似的价值。
引用
@article{arxiv.2412.04547,
title = {Designing Flat Bands and Pseudo-Landau Levels in GaAs with Patterned Gates},
author = {Pierre A. Pantaleon and Zhen Zhan and Siddhartha E. Morales and Gerardo G. Naumis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.04547},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 6 figures. Version before proofreading. For published version please see DOI