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量子与拓扑霍尔效应中的晶格几何特征

强关联电子 2017-10-17 v3

摘要

斯格明子晶体中电子的拓扑霍尔效应(THE)与晶格上的量子霍尔效应(QHE)密切相关。这种关系建议重新审视 QHE,因为其霍尔电导率可以进行非常规量子化。如果费米能级跨越 van Hove 奇点,它会出现跃变并突然改变符号。在本文中,我们通过讨论正方形和三角形晶格的能带结构、霍尔电导率和拓扑边缘态来研究非常规的 QHE 特征;它们的起源是斯格明子晶体(THE)能带或相应 Landau 能级(QHE)的 Chern 数。霍尔电导率能量依赖性中的显著特征可追溯至无磁场时的能带结构,其性质由晶格几何决定。基于这些发现,我们推导出一种近似,使我们能够确定任意二维晶格上拓扑霍尔电导率的能量依赖性。该近似对蜂窝晶格的有效性得到了证明。我们得出结论,斯格明子晶体适用于进行实验,以验证我们关于 THE 以及(间接地)QHE 的发现。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.00567,
  title  = {Signatures of lattice geometry in quantum and topological Hall effect},
  author = {Börge Göbel and Alexander Mook and Jürgen Henk and Ingrid Mertig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.00567},
  year   = {2017}
}

备注

17 pages, 12 figures