任意子布洛赫带的色散
介观与纳米尺度物理
2026-04-29 v1 强关联电子
摘要
分数 Chern 绝缘体（FCI）是零磁场下分数量子霍尔态的类比。虽然构成 FCI 的电子不受外部磁场的作用，但其任意子激发会因许多体 Berry 相位而感受到有限通量的磁场；这种磁场的晶格周期性通常会导致某种色散。我们从填满 1/m 的 Laughlin 波函数中，解析地构造单一任意子的布洛赫态，为在理想带中高效计算色散提供了基态。任意子谱在约化磁布鲁赫兹区（BZ）中表现出 倍简并，这源于 FCI 的拓扑简并。从我们的波函数出发，我们推导了前人工作中看到的 倍简并，表明这是一种将任意子动量嵌入电子 BZ 中的拼接过程。最后我们发现，任意子色散带宽由量子几何的非均匀性所控制，在弱调制时呈线性增长，在强调制时趋于饱和。令人惊讶的是，量子几何的更高次谐波能够显著抑制色散，这我们归因于涌现的磁平移对称性。当与第一谐波共同作用时，正（负）第二谐波会驱动系统趋向第二（第一）谐波主导的 regime，从而减小（放大）带宽。我们的结果提供了一种在理想带 FCI 中评估任意子谱的解析方法，阐明了非均匀量子几何与涌现对称性如何塑造任意子色散。
关键词
引用
@article{arxiv.2604.24859,
title = {Dispersion of Anyon Bloch Bands},
author = {Kishore Iyer and Andreas Feuerpfeil and Valentin Crépel and Nicolas Regnault and Christophe Mora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.24859},
year = {2026}
}