无贝里曲率的量子谷霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2024-12-03 v2 材料科学
摘要
量子谷霍尔效应（QVHE）的特征在于谷陈数（VCN），其方式保证在给定谷的具有相反VCN的两个畴之间的畴壁（DW）处出现一维（1D）手性金属态。尽管在QVHE情况下，系统的总BC为零，但只要谷间散射可忽略，局域分布于每个谷周围的BC使得VCN定义明确。在此，我们提出了一种新型的谷依赖拓扑现象，该现象发生在每个动量处BC严格为零时。这种零贝里曲率（ZBC）QVHE由谷欧拉数（VEN）表征，VEN是通过在具有时空反演对称性的二维（2D）系统中围绕给定谷积分欧拉曲率计算得到的。当DW构型保持关于DW的镜像对称性或DW时空反演与手性对称性的组合时，一维螺旋金属态可以在具有相反VEN的两个畴之间的DW处受到拓扑保护。我们确立了ZBC-QVHE的基本起源。此外，通过结合紧束缚模型研究和第一性原理计算，我们提出堆叠六方双层晶格，包括h-BX（X=As, P）和大角度扭转双层石墨烯，作为具有受VEN保护的鲁棒螺旋DW态的候选系统。
引用
@article{arxiv.2403.15050,
title = {Quantum Valley Hall effect without Berry curvature},
author = {Rasoul Ghadimi and Chiranjit Mondal and Sunje Kim and Bohm-Jung Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.15050},
year = {2024}
}
备注
3+6 figure,