洛伦兹能级的轨道描述

对洛伦兹能级的晶格类比长期以来是凝聚态物理学的核心议题之一。尽管Chern带与最低洛伦兹能级之间的对应关系已广泛研究，但晶体实现的第一洛伦兹能级仍存于未知。本文构建了一个最小晶格模型，为最低和第一洛伦兹能级提供了具体的轨道描述。通过采用具有$s$、$p_-$和$p_+$轨道特征的 maximally localized Wannier函数，我们发展了一个三轨道模型，其中两个最低的Chern带均为平坦且各自携带Chern数$\mathcal{C}=1$。带拓扑性质源于在动量空间中$\Gamma$点和$\K$点处Wannier态之间一系列理想带逆的结果，建立了原子绝缘子极限与洛伦兹能级物理学之间的绝热联系。值得注意的是，许多体精确对角化揭示了非阿贝尔态可出现在第一Chern带的半填充处。这一构建可以进一步推广，以实现类似更高洛伦兹能级的平坦Chern带。我们的结果为洛伦兹能级的晶格类比提供了新的视角，可能使探索在较高温度下出现的精彩拓扑现象成为可能。