1/5 耗尽方格子中的量子哈尔效应与 Chern 相
材料科学
2025-07-02 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们研究受垂直磁场作用下的二维 1/5 耗尽方格子的分数能谱和量子哈尔响应。使用包含最近邻 (t_1) 和次最近邻 (t_2) 跳跃的紧束缚模型，我们计算霍夏斯托特蝴蝶，并通过 Chern 数计算提取量化哈尔电导率。在无对角跳跃 (t_2 =0) 时，谱表现出精确的粒子-空穴对称性和通量反转对称性，所有能带的总 Chern 数为零。当引入 t_2 时，这些对称性被破坏，蝴蝶图变形，新的间隙开启，惊人地出现非零的总 Chern 和，这信号着非传统拓扑相的出现。通过系统性地变化 t_1 和 t_2，我们识别出具有大 individual Chern 索引的情形，并确定间隙稳定性和哈尔台阶优化的参数窗口。我们的结果表明，格子耗尽结合对角跳跃提供了一种可调节的通道，用于在人工和氧化物基方格子系统中构建稳健的 Chern 绝缘体。
引用
@article{arxiv.2507.00932,
title = {Quantum Hall Effect and Chern Phases in the 1/5-Depleted Square Lattice},
author = {Sara Aghtouman and Godfrey Gumbs and Mir Vahid Hosseini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.00932},
year = {2025}
}