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扭转双层石墨烯的拓扑 Floquet 工程

材料科学 2019-09-30 v1 介观与纳米尺度物理 强关联电子

摘要

我们研究了由圆偏振激光脉冲驱动的、魔角以上 Floquet 工程化扭转双层石墨烯的拓扑性质。基于第一性原理电子结构采用完整的莫尔原胞紧束缚哈密顿量,我们表明在扭转角大于 1.05^\circ 时,双层中的能带拓扑本质上对应于单层石墨烯的能带拓扑。然而,通过层间偏置电压在该系统中打开拓扑平庸能隙的能力,使得完整的拓扑相图得以被探索,而这是单层石墨烯所无法实现的。圆偏振光诱导向具有陈绝缘体贝里曲率的拓扑非平庸 Floquet 能带结构的转变。重要的是,扭转允许调节电子能量尺度,这意味着电子带宽可被定制以匹配紫外或中红外光子能量区间中的实际驱动频率。这意味着莫尔超晶格是结合扭转电子学、Floquet 工程以及非热平衡强相互作用区间的理想平台。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.12135,
  title  = {Topological Floquet Engineering of Twisted Bilayer Graphene},
  author = {Gabriel E. Topp and Gregor Jotzu and James W. McIver and Lede Xian and Angel Rubio and Michael A. Sentef},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.12135},
  year   = {2019}
}

备注

14 pages, 9 figures, including appendix