双层石墨烯中的量子反常霍尔态
介观与纳米尺度物理
2010-09-30 v3 强关联电子
摘要
我们基于对称性分析了在双层石墨烯（BLG）中提出的不同带隙态之间的竞争，这些态在平均场水平上都是简并的。我们根据一个隐藏的SU(4)对称性对这些态进行分类，并区分对称性保护的简并与偶然简并。其中一个态自发地破坏了离散的时间反演对称性但不破坏任何连续对称性，被识别为量子反常霍尔（QAH）态，该态在零磁场下表现出量子霍尔效应。我们研究了热涨落和零点涨落对偶然简并的解除，考虑了在重整化群（RG）下软化的模式。在“鞍点加二次涨落”近似下，我们识别出两类具有竞争效应的RG软模。零点涨落由BLG特有的“横向”模式主导，有利于QAH态。热涨落由“纵向”模式主导，有利于一个SU(4)对称性破缺的多重态。我们讨论了BLG中QAH态的现象学和实验特征，并提出了使用弱外磁场诱导QAH态的方法。
引用
@article{arxiv.1009.0497,
title = {Quantum Anomalous Hall State in Bilayer Graphene},
author = {Rahul Nandkishore and Leonid Levitov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.0497},
year = {2010}
}
备注
minor changes, made to match journal version