理想 Chern 带与扭曲双层石墨烯的层向天-skyrmion
介观与纳米尺度物理
2024-08-26 v1
摘要
理想的 Chern 带表现出洛仑兰水平对应的特征：它们可分解为最低洛仑兰水平与一个跨越层索引的自旋波函数。我们表明，在单 Dirac 莫尔模型中，自旋通常会在实空间中发展出 Skyrme 纹理，伴随 Berry 相位恰好抵消洛仑兰水平的磁性相位。对于具有更高 Chern 数 的理想带，我们发现由 个自旋携带 色彩洛仑兰水平的 Skyrme 纹理。我们识别出自旋空间中色彩的 SU(C) 规范对称性，以及与层向天-skyrmion 的 Pontryagin 绕 winding index 紧密关联的实空间中出现的非阿贝尔连接。它们导致总实空间 Chern 数为 ，无论 和层数如何，都能屏蔽磁性相位。这种拓扑稳健的 Skyrme 纹理在扭曲双层石墨烯中保持异常完整，即使远离手性极限、以及实际的皱褶值亦如此，这使其成为可实验测试的特征。我们在扭曲双层石墨烯的第一个魔法角、三层和单层-双层石墨烯上验证了我们的预测。
引用
@article{arxiv.2408.12652,
title = {Layer skyrmions for ideal Chern bands and twisted bilayer graphene},
author = {Daniele Guerci and Jie Wang and Christophe Mora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.12652},
year = {2024}
}
备注
8+13 pages, 6 figures