大位移应变理论及其在石墨烯中的应用

在力的作用下，材料会发生变形，从而导致晶格经历应变。这种诱导应变会改变材料的电子性质。特别是，石墨烯中的应变会产生一个人工矢量势，如果该矢量势在空间上变化，则会产生伪磁场。当前针对空间变化应变的理论使用的是线性或有限应变理论，其推导基于无穷小长度矢量的微小位移。在此，我们应用微分几何方法推导了针对有限长度矢量在大位移下的应变理论。该方法给出了一个有限位移项，其贡献与线性应变项相当。此外，我们表明，当宽石墨烯带受到一对反向点力（点拉伸）作用时，可以产生类似“畴壁”的伪磁场分布。 resulting 场仅是新有限位移项的函数，其最大强度超过线性应变理论预测值的三倍。这些结果扩展了当前基于无穷小长度矢量变换的应变理论，将其推广至有限长度矢量，从而为应变材料中的伪磁场结构提供了准确的描述。