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非厄米扭曲双层石墨烯中的例外拓扑

介观与纳米尺度物理 2025-02-17 v3 量子物理

摘要

扭曲双层石墨烯(TBG)在魔角处具有非凡的电子性质,并在魔角处存在孤立平带。然而,扭曲双层石墨烯中的非厄米现象仍未被探索。在本工作中,我们研究了一种非厄米TBG,它由一层石墨烯相对于另一层具有增益和损耗的石墨烯扭曲而成。使用Bistritzer-MacDonald模型的非厄米推广,我们发现存在非厄米性时,位于KK' (KK)谷的moire Brillouin区KMK_M (KMK'_M)角中心的Dirac锥形变成例外点环,这不同于具有增益和损耗的单层石墨烯,在单层石墨烯中Brillouin区的KKKK'角均出现例外环。我们表明这些例外环受非厄米手征对称性保护。更有趣的是,在大于厄米魔角的“例外魔角”处,例外环重合并形成具有零能量和有限寿命的非厄米平带。这些在moire系统中与色散带隔离的非厄米平带,不同于非厄米阻挫晶格中的平带。此外,我们发现非厄米平带具有在moire Brillouin区中守恒的拓扑荷,这允许存在非厄米分数量子霍尔态的类似物。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.03145,
  title  = {Exceptional topology in non-Hermitian twisted bilayer graphene},
  author = {Yingyi Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03145},
  year   = {2025}
}

备注

final version,9 pages, 5 figures