广义蜂窝晶格紧束缚模型中 Dirac 点的合并与拓扑相变

我们在具有直至第三近邻跃迁的蜂窝晶格紧束缚模型中，理论研究了 Dirac 点的移动、合并与湮灭。我们在方向依赖的跃迁参数空间中获得了丰富的拓扑相变相图。我们推导出了三个 Dirac 点合并以及三临界点存在的条件。我们发现，如果系统具有足够的各向异性，仅需非常小的第三近邻跃迁便足以实现三个 Dirac 点的合并及三临界点的存在。当三个 Dirac 点合并时，态密度为 $D(\epsilon) \propto |\epsilon|^{1/3}$；在三临界点处，态密度为 $D(\epsilon) \propto |\epsilon|^{1/4}$。这些拓扑相变有望在光晶格上的超冷原子、受应变的单层石墨烯或受应变的双层石墨烯中实现。