三层石墨烯可调带倒

位移场控制低维系统中电子带的特性是实现工程化新型量子相的有前景的途径。本文报告了在高迁移率Bernal堆叠三层石墨烯（TLG）中，位移场诱导的带倒及低能准粒子Berry相的调制。通过量子振荡，我们追踪了费米面和类 Dirac 谷带拓扑性质随有限垂直势场的演化。我们观察到一系列显著的转变：在较小的位移场D下，谷带的Berry相为2π且有效质量较大，表明为质子费米子。随着D的增大，Berry相骤然位移至π，有效质量达到最小值，标志着无质量 Dirac 行为的开始。在更高的D下，Berry相重新返回2π，有效质量再次增大，符合带倒现象。这些结果表明，三层石墨烯是一种稀有的、可逆的拓扑相变平台——从大质子到无质量再到大质子——完全由外部位移场驱动。尽管理论上已有预测[\textit{Phys. Rev. B} \textbf{87}, 085424 (2013), \textit{Phys. Rev. B} \textbf{87}, 115422 (2013), 和 \textit{Phys. Rev. B} \textbf{101}, 245411 (2020)]，但这种带拓扑演变直到现在仍未被实验发现。我们的结果确立了TLG作为纳米尺度控制带拓扑性质的可调平台。它们提供了在动力学地在大质子和类 Dirac 能带之间进行调制的手段，为在层状二维系统中探索场开关可调拓扑现象奠定了基础。