基于线图波函数的非线图晶格中平带的轨道设计
材料科学
2022-02-21 v2
摘要
线图(LG)晶格因纯晶格对称性所编码的布洛赫波函数的相消干涉而产生平带(FB)而著称。本文针对非LG晶格中的平带，提出了一种通用的原子/分子轨道设计原理。基于原子轨道线性组合(LCAO)理论，我们证明LG晶格中平带的底层波函数对称性可转化为非LG晶格中的原子/分子轨道对称性。我们在三种二维非LG晶格(正方形、三角形和六边形晶格)中阐释了这种轨道设计的拓扑平带，其中所设计的轨道分别忠实地再现了棋盘、Kagome和双原子Kagome晶格的对应晶格对称性。有趣的是，基于同一原理还实现了高陈数平带的系统性设计。从根本上说，我们的理论丰富了平带物理；在实际应用上，它显著拓展了平带材料的范围，因为大多数材料在每个格点上具有多个原子/分子轨道，而非图论和通用晶格模型所要求的单一s轨道。
引用
@article{arxiv.2104.14163,
title = {Orbital Design of Flat Bands in Non-Line-Graph Lattices via Line-Graph Wavefunctions},
author = {Hang Liu and Gurjyot Sethi and Sheng Meng and Feng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.14163},
year = {2022}
}
备注
Accepted by Physical Review B