扭曲双层石墨中由 Umklapp 散射产生的拓扑域壁态

扭曲科学通过层间旋转来调控范德鲁斯材料中的电子态，主要聚焦于小角度范围。本文揭示了区间谱 Umklapp 散射在大角度扭曲双层石墨中的关键作用，这种散射支配低能态并驱动非凡的带拓扑。通过为 ±21.8° 扭曲双层构建受称对称性约束的有效 k·p 模型，我们展示了结构手性如何赋予电子系统不同的响应。D6 配置表现为带隙谱并具有手性层间耦合，而 D3 对称堆叠配置显示出半金属行为。关键在于，手性反转创建了拓扑域壁态，这些态在 oppositely 扭曲区域的界面上表现为反向传播的伪自旋模式。这些态在未扭曲双层中不存在，源自与手性反转相关的 Jackiw-Rebbi 机制。原子尺度模拟确认了这些拓扑态并证明其对称性破坏扰动的鲁棒性。扭曲引起的手性与拓扑之间的相互作用为在扭曲材料中工程化域壁态开辟了新路径。