扭曲多层石墨烯体系中的量子谷霍尔效应、轨道磁性与反常霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2019-08-14 v2
摘要
我们研究了层扭曲石墨烯体系的电子结构与拓扑性质。我们考虑将层石墨烯置于另层石墨烯之上、且二者以角度相对扭转的普遍情形。在此类扭曲多层石墨烯(TMG)体系中,我们发现每个谷均存在两条源于层与层之间界面的低能平带。TMG体系的这两条低能带具有依赖于层数与堆垛手性的谷陈数。特别地,当层与层的堆垛手性相反时,每个谷的两条低能带总陈数为(每个自旋);若层与层堆垛手性相同,则每个谷的两条低能带总陈数为(每个自旋)。低能带的谷陈数与巨大的、谷对比轨道磁化相关,表明一旦谷简并因外加弱磁场或库仑相互作用通过自发对称破缺而解除,便可能存在轨道铁磁性与反常霍尔效应。
引用
@article{arxiv.1903.10419,
title = {Quantum valley Hall effect, orbital magnetism, and anomalous Hall effect in twisted multilayer graphene systems},
author = {Jianpeng Liu and Zhen Ma and Jinhua Gao and Xi Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.10419},
year = {2019}
}