由相互作用驱动的能带折叠产生的通用（分数量子）反常霍尔晶体

在对分数量子反常霍尔（FQAH）态的广泛研究中，最近人们对同时存在电荷密度波（CDW）序的拓扑态越来越感兴趣。这类态被称为霍尔晶体。然而，与具有整数量子霍尔电导的态相比，分数量子反常霍尔晶体（FQAHC）即使在微观模型层面也仍然难以捉摸。在这项工作中，我们在具有无自旋费米子的三角晶格上数值研究了一个拓扑平带模型。在陈能带的分数填充下，最近邻相互作用导致了一个公度且拓扑平庸的 CDW 态。有趣的是，CDW 能隙上方的折叠微带是非平庸的，我们专注于在不进行任何投影的情况下对其进行掺杂。在该微带的（分数）整数填充下，发现了一系列 (F)QAHC 态，并且某些 FQAHC 态甚至可能存在于不太“理想”的条件下。此类 (F)QAHC 态的基态简并度因 CDW 简并度而增大，并且其霍尔电导——由微带的填充决定——不同于原始陈能带的填充。我们还研究了一个 FQAHC 态的热力学，并在中间温度发现了一个可压缩的 CDW 相，该相可能作为低温 FQAHC 相的前兆。此外，我们通过数值计算证明，这种掺杂 CDW 折叠拓扑微带的通用方案可以应用于玻色子系统，从而拓宽了霍尔晶体物理的研究平台，并推动了其在量子莫尔和冷原子系统中的探索。