通过动量分辨电子能带结构揭示石墨烯中本征破缺的狄拉克锥

基于能带展开（band-unfolding）概念，提出了一种区分能量-动量与能量-晶格动量关系的能带结构表示方法。这种动量分辨能带结构有助于更好地理解需要动量空间波函数信息的物理过程，并与信息丰富的能带结构一起，为角分辨光电子能谱（ARPES）谱提供了良好描述。遵循该方法，我们证明了石墨烯中的狄拉克锥在动量空间中是本征破缺的，并且可以用小于原胞的概念性单位胞来描述。这一隐藏自由度可通过ARPES实验以缺失权重的形式测量，并利用线性和圆偏振光探测手性与贝里相位来找回该权重。基于能量-动量关系，我们对找回的动量强度提供了另一种理解，即找回的动量强度是由末态性质辅助的，而非直接来自狄拉克锥。所揭示的破缺狄拉克锥以及晶格提供的动量，为设计先进纳米器件提供了有趣要素。