石墨烯纳米螺旋体的电子性质与拓扑方面

我们引入了石墨烯纳米螺旋体，它是石墨烯纳米带的几何类似物，其中蜂窝晶格嵌入在螺旋面上。从三维螺旋结构出发，我们构建了有效的一维晶格模型，其能带结构具有动量移动的粒子-空穴关系$E_v(k)=-E_c(k+\pi)$，这反映了由非辛对称性产生的反手性对称性。使用紧束缚近似对石墨烯纳米螺旋体进行的系统研究揭示了随着宽度和边缘取向变化的一些趋势，例如，半导体和金属态之间的交替转变。随着结构宽度的变化，带隙周期性地闭合和重新打开，伴随着在平凡和非平凡之间切换的交替Zak相位。我们推导了一个解析紧束缚模型，并引入了石墨烯纳米螺旋体的连续变形，解释了宽度依赖性带反转和交替Zak相位的起源。