石墨烯量子霍尔棒中的非共线磁相与边缘态

对电中性石墨烯施加垂直磁场预计会导致多种对称性破缺相，包括反铁磁相、倾斜磁相和铁磁相。所有这些相都在体材料中打开能隙，但具有非常不同的边缘态和非共线自旋序，这一点最近已在实验中得到证实。在此，我们利用非共线平均场 Hubbard 模型，对石墨烯霍尔棒各种磁相的边缘和体材料性质提供了统一描述。我们的计算表明，在边缘处，这三种类型的磁序要么被增强（锯齿形边缘），要么被抑制（扶手椅形边缘）。有趣的是，我们发现锯齿形边缘中预先形成的局域矩会与铁磁相的类量子自旋霍尔边缘态相互作用，并可能诱导背散射。