偏置三层石墨烯中的新狄拉克点与多重朗道能级交叉

最近，一种新的高迁移率狄拉克材料——三层石墨烯——在实验中得以实现。ABA 堆叠三层石墨烯的能带结构由类单层和类双层的两对能带组成。在此，我们研究了受垂直电场偏置的 ABA 堆叠三层石墨烯的电子性质。我们发现，偏置与三角畸变的共同作用产生了一组新的狄拉克点：在每个谷中，出现了七种质量仅为几 meV 量级的狄拉克费米子。涌现狄拉克费米子的位置和质量可通过偏置进行调节，且其中一组狄拉克费米子在特定偏置值下变为无质量。因此，与双层石墨烯相比，中性点处的电导率预计将表现出非单调行为，当某些狄拉克质量消失时，其量级可达几个 $e^2/h$。此外，我们分析了朗道能级谱随偏置的演化。能带结构中新狄拉克点的出现转化为新的三重简并朗道能级群。这导致了一种反常量子霍尔效应，其中某些量子霍尔台阶的高度为 $3e^2/h$。在中等偏置下，所有朗道能级的简并度被解除，在此机制下所有量子霍尔平台间距为 $e^2/h$。最后，我们表明朗道能级交叉的模式对某些能带结构参数非常敏感，因此可作为确定其精确值的有用工具。