拓扑边缘态邻近效应辅助的能带工程:在石墨烯中诱导反手性
在该工作中,研究人员分析了处于非均匀磁场下的无限延伸石墨烯纳米带,这些磁场会在量子霍尔效应区域产生拓扑域壁。该团队揭示了相邻域边缘态之间的临近效应对能带结构的改变机制,这种改变源于域壁附近量子态的耦合作用。研究表明,由临近效应引发的能带畸变会产生诸如“类体态”色散与朗道能级共存、谷极化电流路径等新奇现象。通过连续调节两个非平凡拓扑相之间的磁场强度,可显著增强边缘态耦合效应。 该研究通过追踪孤立能带上的波函数分布及分析域壁附近的磁束缚势,阐明了相邻边缘态调控能带结构的物理机制。通过计算局域电流密度,该工作首次发现拓扑边缘态与“类体态”色散的共存会导致“反手性”现象的出现——当纳米带主体区域被体态占据时,边缘区域却呈现同向传播的电流。研究人员通过将非均匀磁场构型与反手性改良哈尔丹模型进行对比,验证了“反手性”现象的理论合理性。
