螺旋多层石墨烯中的超 moiré 域分辨有效哈密顿量与谷拓扑

将 moiré 石墨烯拓展至双层之外，螺旋三层石墨烯已展现出具有重构 moiré 周期性的拓扑能带和关联态。在此，我们为螺旋多层石墨烯发展了一个理论框架，以研究其超 moiré 弛豫和低能电子结构。利用实空间晶格计算，我们发现弛豫将系统重构为局部周期的单 moiré 域，这为连续介质描述提供了基础。在每个重构域内，对第一壳层模型进行降维折叠，得到 Dirac 点附近的有效哈密顿量，揭示了低能谱如何分解为折叠的 Dirac 扇区。我们进一步计算了这些有效哈密顿量中编码的谷 Chern 数，获得了与晶格计算一致的依赖于域和栅极可调的拓扑响应。我们的结果为更厚的螺旋石墨烯堆栈建立了一个域分辨的组织原则，其中折叠的 Dirac 扇区划分了低能谱，而局部堆叠族决定了相应的能带特性和拓扑响应。