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双扭曲多层石墨烯体系中的镜像对称分解

介观与纳米尺度物理 2022-12-29 v1 强关联电子

摘要

由于观测到的超导性,交替扭曲三层石墨烯(ATTLG)近来引起了极大研究兴趣,其中三层单层石墨烯(MLG)以交替扭曲方式堆叠。若将ATTLG中的一层或多层MLG替换为多层石墨烯,则得到双扭曲多层石墨烯(DTMLG)。本工作中,我们从理论上说明:若DTMLG如ATTLG一样具有沿z方向的镜像对称性,则存在一种镜像对称分解(MSD),借此DTMLG可被精确解耦为两个具有相反宇称的子系统。这两个子系统依堆叠构型不同,或为扭曲多层石墨烯(单扭曲),或为多层石墨烯。此种MSD可清晰解释DTMLG莫尔能带结构的所有新奇特征,例如四重简并平带与增大的魔角。同时,在此类DTMLG中,宇称成为电子的新自由度,从而我们可为莫尔平带定义宇称分辨的陈数。更重要的是,MSD意味着扭曲多层石墨烯中的所有新奇关联相也应存在于相应的DTMLG中,因其具有形式完全相同的哈密顿量。具体而言,依据MSD我们预言超导性应存在于(1+3+1)-DTMLG中。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.13393,
  title  = {Mirror symmetry decomposition in double-twisted multilayer graphene systems},
  author = {Shi-Ping Ding and Miao Liang and Zhen Ma and Jing-Tao Lü and Jin-Hua Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.13393},
  year   = {2022}
}

备注

12 pages, 6 figures