多层石墨烯中费米点的存在与拓扑稳定性

研究背景

最近，单层石墨（石墨烯）的成功合成，实验上操作少层样品的能力，以及在石墨中观察到的准二维行为激发了对这些系统极大的兴趣。石墨烯的传导带可以用包括垂直于平面的u0002轨道的紧束缚模型很好地描述。这个模型描述了一个半金属，其中费米能量的态密度为零，费米面减少到位于六角布里渊区角落的两个不等价K点。近费米点的低能激发具有线性色散，可以由二维Dirac方程的连续模型来描述，这已经被最近的实验所验证。

研究主旨

本文分析了单层和多层石墨烯中费米点的稳定性，揭示了离散对称性如时空反演如何保护这些点免受小扰动的影响。对于Bernal堆叠的多层石墨烯，费米点的稳定性取决于层数的奇偶性。此外，研究了混合两个Dirac点的公度扰动如何改变低能和低动量性质。这项工作对于构建长波空间扰动的连续理论和研究磁场中低指数朗道能级的简并性和谱非常重要。

研究特点

我们研究了单层、双层和多层石墨烯中费米点的存在及其拓扑稳定性。我们表明，在正交堆叠的单层、双层和多层石墨烯中，离散对称性（时空反演）稳定了费米点。在Bernal堆叠的多层中，k=0附近的带依赖于层数的奇偶性，当层数为奇数时，费米点不稳定。还研究了混合两个Dirac点的公度扰动引起的低能电子结构变化。

文章出处 多层石墨烯中费米点的存在与拓扑稳定性