具有堆叠偏移的层状材料中的布洛赫相位干涉

在周期系统中，本征态的电子波函数表现出周期调制的布洛赫相位，并由其波数 ${\bf k}$ 表征。我们从理论上探讨了具有堆叠偏移的一般层状材料中布洛赫相位的影响。当层间偏移与布洛赫波矢 ${\bf k}$ 满足特定条件时，电子的层间跃迁因布洛赫相位干涉而被禁止。我们明确了 ${\bf k}$ 空间中与堆叠偏移相对应的布洛赫态层间杂化受到抑制的流形。这些流形被命名为堆叠自适应干涉流形（stacking-adapted interference manifolds, SAIM），显然适用于一般层状材料，而与晶胞内详细的原子构型无关。我们通过层状氮化硼、过渡金属二硫属化物、石墨和黑磷的第一性原理计算证明了SAIM的鲁棒性和实用性。我们还将SAIM应用于一般三维晶体，推导出各自布拉维晶格的特殊 ${\bf k}$ 点路径，沿这些路径布洛赫相位干涉强烈抑制能带色散。我们的理论为周期晶格结构固有的各向异性电子动力学提供了一种通用且新颖的视角。