异常霍尔晶体的弹性响应与不稳定性
强关联电子
2026-04-28 v3
摘要
异常霍尔晶体(Anomalous Hall crystals, AHCs)是一种同时破坏连续平移对称性并表现量子异常霍尔效应的非平凡物相。AHCs最近被提议用于解释多层石墨烯系统中整数量子异常霍尔相的观测。尽管在理论和实验上引起了浓厚兴趣，但关于AHCs机械性质的了解仍有限。我们首先采用含二次色散和均匀Berry曲率的连续模型研究AHCs的弹性性质。通过时依赖Hartree-Fock方法，我们发现AHCs的刚度仅为WC(通常晶体)的十分之一，这归因于AHCs具有有限的Chern数，导致电荷密度无法实现指数局域化。通过修改色散关系，加入类似于六方形五层石墨烯(R5G)的局部极小值，我们发现沿着三角晶格之外的变形可最小化AHCs的动能，从而压倒其小刚度，引发机械不稳定性。在R5G的微观模型中，我们也观察到在实验相关参数区间内出现类似的机械不稳定性。我们得出结论，AHCs受拓扑限制的刚度使其易受机械不稳定性影响，这在以AHCs解释实验时是一个重要考虑因素。
引用
@article{arxiv.2503.08784,
title = {Elastic Response and Instabilities of Anomalous Hall Crystals},
author = {Félix Desrochers and Mark R. Hirsbrunner and Joe Huxford and Adarsh S. Patri and T. Senthil and Yong Baek Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08784},
year = {2026}
}
备注
9+28 pages, 5+14 figures