具有集中量子几何的平带（窄带）的拓扑重费米子原理
强关联电子
2024-10-21 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们提出了一个窄带低能理论的一般原理，该窄带具有集中的贝里曲率和Fubini-Study度量，形式为映射到由重费米子与半金属模式杂化和相互作用的安德森“+”模型。这个映射解决了阻止拓扑带在作用于低能自由度的局部哈密顿量中实现的障碍。集中的量子几何通过与色散半金属的能带反转而重现，留下一个近乎平坦的平凡带，成为重费米子。当窄带在相互作用尺度上不是能量隔离时，这种表示是自然的，并且扩大希尔伯特空间是不可避免的，但它也为投影相互作用极限提供了分析洞察。首先在扭曲双层石墨烯（TBG）中举例说明，我们将其扩展到（1）扭曲棋盘格，我们发现它具有手征对称稳定反常，禁止在所有能量下实现晶格；（2）具有无隙平带的Lieb晶格，我们展示了重费米子可以通过最小化欧几里得瞬子作用量来饱和其BPS界而获得。重费米子方法广泛适用且物理透明：重电子携带强关联，色散电子携带拓扑。这个简单图像统一了TBG中观察到的二分现象，并指出了莫尔材料和化学计量材料之间的联系。
引用
@article{arxiv.2404.07253,
title = {Topological Heavy Fermion Principle For Flat (Narrow) Bands With Concentrated Quantum Geometry},
author = {Jonah Herzog-Arbeitman and Jiabin Yu and Dumitru Călugăru and Haoyu Hu and Nicolas Regnault and Chaoxing Liu and Oskar Vafek and Piers Coleman and Alexei Tsvelik and Zhi-da Song and B. Andrei Bernevig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.07253},
year = {2024}
}