骰子晶格中 Haldane 模型的非常规相

我们提出了一种类似于石墨烯的骰子晶格的 Haldane 类模型，并在紧束缚形式体系内探索其拓扑性质。该系统的拓扑相边界与石墨烯的 Haldane 模型相同，但由于存在扭曲平带，其相图比后者更为丰富。该系统支持这样的相：其价带（导带）“带隙闭合”，而导带（价带）与扭曲平带之间存在间接交叠。能带交叠赋予系统金属特性。根据“带隙闭合”带的陈数，这些相可进一步分为拓扑平庸与非平庸两类。半金属相作为相图中彼此明显分离的不同点存在，并在低能下展现自旋-1 的 Dirac-Weyl 色散。陈绝缘相中能带的陈数为 $0$ 和 $\pm2$。这使该系统成为具有每边两个手性通道的量子反常霍尔效应的候选体系。在某些拓扑平庸相中，反向传播的边缘态源自平带。对于两谷中质量项大小不等的情况，系统在 Shubnikov-de Haas 振荡中显示出拍频图案。我们表明，该系统的化学势以及拓扑参数之比（即 Semenoff 质量与次近邻跃迁振幅）可分别由拍频节点间的振荡次数和拍频从实验上确定。