电荷中性扭曲三层石墨烯中的磁性与隐式量子几何
介观与纳米尺度物理
2026-05-13 v2 强关联电子
摘要
本文提出了镜像对称的魔术角扭曲三层石墨烯的理论。电子性质由带有远程隧穿矩阵元的 Hubbard 模型描述。通过求解平均场 Hubbard 模型获得电子性质。我们获得具有特征平坦带和 Dirac 锥的能带结构。在电荷中性时，开启电子-电子相互作用后会导致金属到反亚磁相变，其 Hubbard 相互作用强度显著小于其他石墨烯多层结构。我们分析了反亚磁态相对于由六方氮化硼封装引起的对称性破坏的稳定性，以及由施加电场导致 Dirac 锥与平坦带混合造成的镜像对称性破坏。此外，我们探讨了该系统的拓扑性质，揭示了隐藏的量子几何。尽管平坦带具有零 Chern 数，但在莫尔布里赫兹区中呈现出非平凡结构的多带 Berry 曲率分布。最后，我们提出了调节该量子几何的机制，为控制系统的拓扑性质提供了通道。
引用
@article{arxiv.2501.18491,
title = {Magnetism and hidden quantum geometry in charge neutral twisted trilayer graphene},
author = {Alina Wania Rodrigues and Maciej Bieniek and Daniel Miravet and Pawel Hawrylak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18491},
year = {2026}
}