空间周期磁场中的涌现平带晶格
介观与纳米尺度物理
2020-07-29 v2
摘要
受最近在扭转双层石墨烯中由于平带导致的 Mott 绝缘相和非常规超导性的启发，我们提出了更通用的获得二维 (2D) 涌现平带晶格的方法，即使用二维 Dirac 材料或普通电子气 (2DEG)，并施加空间平均为零的适度周期轨道磁场。采用动量空间和实空间数值方法求解本征值问题，我们发现了 Schr\"{o}dinger 电子与 Dirac 电子之间的鲜明对比：前者在最低能带变平时表现出反复出现的磁场“魔角”值，而后者零能带渐近平带而无魔角性。通过考察由平滑周期磁场局域化的 Wannier 函数，我们能用正方形晶格上的最小紧束缚模型解释这些非平凡行为。这两种情况可通过改变 2DEG 的 因子或有效质量并考虑 Zeeman 耦合来插值，这也导致每个自旋具有非零陈数的平带。我们的工作为探索具有按需超晶格对称性的二维系统中相互作用驱动相提供了灵活平台。
引用
@article{arxiv.1808.10046,
title = {Emergent flat band lattices in spatially periodic magnetic fields},
author = {M. Tahir and Olivier Pinaud and Hua Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.10046},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 8 figures, with supplemental materials. Revised version