AB 堆叠双层石墨烯中的边缘态及其与 SSH 梯子模型的对应

Tixuan Tan; Ci Li; Wang Yao

doi:10.1103/PhysRevB.104.245419

AB 堆叠双层石墨烯中的边缘态及其与 SSH 梯子模型的对应

介观与纳米尺度物理 2021-12-22 v2

作者: Tixuan Tan , Ci Li , Wang Yao

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摘要

我们研究了 AB 堆叠双层石墨烯(BLG)纳米带中的边缘态,其对应二维(2D)体哈密顿量的陈数为零。讨论了两层以相同或不同边缘终止(锯齿形、须形、扶手椅形)时边缘态的存在性与拓扑特征。边缘态(费米能级附近的非色散能带)是局域在石墨烯纳米带边缘、仅存在于特定动量 $k_y$ 范围内的态。它们在费米能级附近的存在性由手征对称性保护,其拓扑可由基于一维(1D)系统体-边对应的耦合 Su-Schrieffer-Heeger (SSH) 链模型(即 SSH 梯子)很好地描述。当两层分别具有锯齿形和须形边缘时,这些零能边缘态可存在于整个 $k_y$ 区域。绕数计算显示穿越狄拉克点时有两种不同非平凡拓扑相之间的拓扑相变。有趣的是,我们发现 BLG 纳米带的堆叠构型十分重要,因为它们可导致无手征对称性保护的意外边缘态,既出现在扶手椅-扶手椅情形中费米能级附近,也出现在一般情形中远离费米能级的体能带间隙内。我们还讨论了层间次近邻(NNN)相互作用与层间偏压的影响以贴合真实石墨烯材料,这表明 BLG 系统中边缘态具有鲁棒的拓扑特征。

关键词

AB 堆叠双层石墨烯边缘态 SSH 梯子手征对称性体-边对应拓扑相变绕数

引用

@article{arxiv.2109.08462,
  title  = {Edge state in AB-stacked bilayer graphene and its correspondence with SSH ladder},
  author = {Tixuan Tan and Ci Li and Wang Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.08462},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 10 figures

AB 堆叠双层石墨烯中的边缘态及其与 SSH 梯子模型的对应

摘要

关键词

引用

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