探测石墨烯莫耳系统中拓扑Brown-Zak费米子的非线性霍尔量子振荡
介观与纳米尺度物理
2026-05-08 v1 材料科学
摘要
由于与电子布洛赤波函数的量子几何密切相关，二阶非线性霍尔效应（NLHE）自提出以来就备受关注。然而，关于在磁场下进行NLHE的研究仍寡言。鉴于在线性响应范式下进行量子振荡已被证明是探索电子系统的有用工具，搜索NLHE中的量子振荡具有重要意义，预期可为揭示新型准粒子的丰富量子几何性质提供新方法。本文提出了一种新的NLHE量子振荡类型，并在石墨烯莫耳系统中进行实验探测。其机制源于在磁场下布洛赤态的支配性NLHE机制交替发生，使对Brown-Zak费米子的灵敏检测成为可能，其起始场低至0.5 T。最重要的是，在共轨合适性条件满足时，Brown-Zak费米子的非线性输运主要由量子几何贡献主导。我们的发现不仅建立了一种新的量子振荡类型，还证明了对Brown-Zak费米子拓扑本质的首次实验检测，为探索新型拓扑准粒子提供了启示。
引用
@article{arxiv.2605.05681,
title = {Nonlinear Hall quantum oscillations to probe topological Brown-Zak fermions in graphene moir\'e systems},
author = {Jinrui Zhong and Huimin Peng and Yuqing Hu and Qi Feng and Qiuli Li and Shihao Zhang and Qinsheng Wang and Jinhai Mao and Junxi Duan and Yugui Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.05681},
year = {2026}
}
备注
accepted in Phys. Rev. Lett.(see https://doi.org/10.1103/ydym-5t5p)