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奇异平坦带中量子几何启用的 Landau-Zener 隧穿

介观与纳米尺度物理 2026-02-03 v2

摘要

平坦带材料因其引人入目的量子几何效应而引发广泛关注。我们研究了奇异平坦带(SFB)如何响应静电场以及是否支持单粒子直流传输。通过构建一个最小的两能带晶格模型,我们表明,远离奇异带交叉点(BCP)时,平坦带的 Wannier-Stark(WS)谱由带内 Berry 相位 ΦB\Phi_{\mathrm{B}} 良好描述。与此相关的 WS 本征态沿场方向呈指数局部化,导致无法实现直流传输。相比之下,在 BCP 附近,带间 Berry 连接变得突出,驱动 Landau-Zener 隧穿,这会弯曲平坦带 WS 梯级并去局部化 SFB 波函数。令人惊讶的是,这一 regime 完全由最大量子距离 dd 通过两个几何相位 (θ,φ)(\theta,\varphi) 控制:θ\theta 决定隧穿速率,φ\varphi 充当广义 Berry 相位。这些结果凸显了量子几何在 SFB 中实现非平凡传输特征方面的基本作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.20093,
  title  = {Quantum-geometry-enabled Landau-Zener tunneling in singular flat bands},
  author = {Xuanyu Long and Feng Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.20093},
  year   = {2026}
}

备注

6 pages, 3 figures, plus supplementary materials; fixed equation cross-references