垂直电场驱动霍夫施塔特能带中的陈数跃迁和层极化变化

莫尔超晶格可调控能带特性，并使得观测霍夫施塔特蝴蝶的分形能谱成为可能。近年来，小角度莫尔系统中的平带所承载的相关电子物理一直处于研究前沿。然而，在单粒子框架内莫尔能带拓扑的实验探索却很少。一个悬而未决的问题是理解能带拓扑对霍夫施塔特物理的影响，这并不需要电子关联。我们的工作利用扭转双层-双层石墨烯（TDBG）实验研究了霍夫施塔特区域中的陈数态切换。与扭转双层石墨烯不同，TDBG 提供了电场可调的拓扑能带。在这里，我们展示了非平庸拓扑在霍夫施塔特谱中的反映，特别是通过显示一系列霍夫施塔特能隙，这些能隙在改变垂直电场时依次切换其陈数。我们的实验与理论计算表明，电荷极化在该系统中随拓扑转变而同步变化，并起着关键作用。层极化很可能在少层扭转系统的拓扑态中扮演重要角色。此外，我们的工作确立了 TDBG 作为一个具有非平庸磁电耦合的新型霍夫施塔特平台。