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电荷中性处手性精确平带的图论定理

材料科学 2023-12-21 v1 强关联电子

摘要

电荷中性处的手性精确平带(FBs)近期引起了广泛关注,为实现精确多体现象提供了一个迷人的凝聚态系统,具体体现于用于超导的“魔角”扭曲双层石墨烯和用于激子凝聚的基于三角烯的超原子石墨烯。然而,尚未开发出实现此类 FBs 的通用物理模型。在此,我们提出一个新的数学定理,称为二分双重覆盖(BDC)定理,并证明线图(LG)晶格的 BDC 至少容纳两个具有相反手性的手性精确 FBs,即阴阳 FBs,它们 centered-around/at 电荷中性(E=0E = 0),类似于扭曲双层石墨烯的“手性极限”。我们通过将该定理精确映射到六方晶格 LG 的 BDC(用于强拓扑 FBs)和三角晶格 LG 的 BDC(用于脆弱拓扑 FBs)的紧束缚晶格模型来阐述该定理。此外,我们利用轨道设计原理在非 BDC 晶格中实现这种奇特的阴阳 FBs,以推动其真实材料的发现。这项工作不仅使得在莫尔异质结构之外搜寻零能处的精确手性 FBs 成为可能,也为发现具有 FB 赋能强关联载流子的量子半导体特性打开了大门。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.12607,
  title  = {Graph Theorem for Chiral Exact Flat Bands at Charge Neutrality},
  author = {Gurjyot Sethi and Bowen Xia and Dongwook Kim and Hang Liu and Xiaoyin Li and Feng Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.12607},
  year   = {2023}
}