高Chern拓扑绝缘体的分数量子化与纠缠
介观与纳米尺度物理
2025-12-29 v1
摘要
分数量子化绝缘体的实现开拓了探索无磁场下分数量子激发和任意子统计的可能性。一个核心问题是，晶格基系统是否能产生与传统分量子霍尔体系不同的根本性新状态。本文我们研究了一种新的莫尔平坦带系统，由伯纳尔双层石墨烯和楔形四层石墨烯组成。首先，我们发现了具有高Chern数价值态的前所未有的丰富性。在填充因子v=1处，我们观察到Chern数为C=4和C=3的Chern绝缘体。紧随v=3态的边缘态，我们观察到从C=2到C=7的一系列Chern绝缘体。所有这些态都表现出量子异常霍尔效应。值得注意的是，我们观察到一个超出所有已知分量Chern绝缘体（要么是Jain序列，要么是当前高Chern理论）描述的异构分量Chern绝缘体，C=7/3，位于v≈2/3附近。我们的工作扩展了基于洛仑兰轨道的分数量子激发理解，并为探索任意子提供了新的莫尔平台。
引用
@article{arxiv.2512.21612,
title = {Fractionalization and Entanglement of High Chern Insulators},
author = {Zexu Li and Wenxuan Wang and Fajie Wang and Zaizhe Zhang and Qiu Yang and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and X. C. Xie and Jie Wang and Kaihui Liu and Zhida Song and Xiaobo Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21612},
year = {2025}
}