量子几何矩编码莫伊尔材料的堆叠顺序
介观与纳米尺度物理
2025-02-27 v1 材料科学
摘要
在凝聚态物理学中，探索电子能带的拓扑特性至关重要。具有平带的莫伊尔材料为工程化能带拓扑结构和关联效应提供了多样化的平台。在破坏时间反演对称性或反演对称性或两者兼具的莫伊尔材料中，电子能带表现出Berry曲率热点。不同的堆叠顺序会导致平带中Berry曲率分布的差异，即使带色散相似。然而，缺乏探讨堆叠顺序对量子几何量影响的实验研究。1.4°扭曲双层单层石墨烯（TDBG）可实现两种不同的堆叠顺序（AB-AB, AB-BA），并形成一个破坏反演对称性的莫伊尔超晶格，具有可电调的平带。平带的谷Chern数取决于堆叠顺序，非线性霍尔效应（NLH）可区分Berry曲率偶极子（BCD）——即Berry曲率的第一时刻——之间的差异。BCD在AB-AB TDBG中表现出反称行为，随着垂直电场极性的改变而改变符号；而在AB-BA TDBG中则表现为对称行为，无论电场极性如何，符号都保持不变。这种方法电子地检测了由堆叠引起的量子几何结构，同时为量子几何工程和检测开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2502.19365,
title = {Quantum geometric moment encodes stacking order of moir\'e matter},
author = {Surat Layek and Subhajit Sinha and Atasi Chakraborty and Ayshi Mukherjee and Heena Agarwal and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Amit Agarwal and Mandar M. Deshmukh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19365},
year = {2025}
}