論文の概要: Quantum anomalous Hall phase in synthetic bilayers via twistless twistronics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.02854v1
• Date: Thu, 6 Aug 2020 19:58:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 23:49:46.356054
• Title: Quantum anomalous Hall phase in synthetic bilayers via twistless twistronics
• Title（参考訳）: ツイストレスツイストロンによる合成二層膜の量子異常ホール相
• Authors: Tymoteusz Salamon, Ravindra W.Chhajlany, Alexandre Dauphin, Maciej Lewenstein, Debraj Rakshit
• Abstract要約: 我々は超低温原子と合成次元に基づく「ツイストロン様」物理学の量子シミュレータを提案する。 本研究では,適切な条件下でのトポロジカルバンド構造を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We recently proposed quantum simulators of "twistronic-like" physics based on ultracold atoms and syntheticdimensions [Phys. Rev. Lett. 125, 030504 (2020)]. Conceptually, the scheme is based on the idea that aphysical monolayer optical lattice of desired geometry is upgraded to a synthetic bilayer system by identifyingthe internal states of the trapped atoms with synthetic spatial dimensions. The couplings between the internalstates, i.e. between sites on the two layers, can be exquisitely controlled by laser induced Raman transitions.By spatially modulating the interlayer coupling, Moir\'e-like patterns can be directly imprinted on the latticewithout the need of a physical twist of the layers. This scheme leads practically to a uniform pattern across thelattice with the added advantage of widely tunable interlayer coupling strengths. The latter feature facilitates theengineering of flat bands at larger "magic" angles, or more directly, for smaller unit cells than in conventionaltwisted materials. In this paper we extend these ideas and demonstrate that our system exhibits topologicalband structures under appropriate conditions. To achieve non-trivial band topology we consider imanaginarynext-to-nearest neighbor tunnelings that drive the system into a quantum anomalous Hall phase. In particular,we focus on three groups of bands, whose their Chern numbers triplet can be associated to a trivial insulator(0,0,0), a standard non-trivial (-1,0,1) and a non-standard non-trivial (-1,1,0). We identify regimes of parameterswhere these three situations occur. We show the presence of an anomalous Hall phase and the appearance oftopological edge states. Our works open the path for experiments on topological effects in twistronics without atwist
• Abstract（参考訳）: 我々は最近,超低温原子と合成次元に基づく"twistronic-like"物理の量子シミュレータを提案した [phys. rev. lett. 125, 030504 (2020)]。 概念的には、捕獲原子の内部状態を合成空間次元で同定することにより、所望の幾何学の非物理単層光学格子を合成複層系にアップグレードするという考えに基づいている。 内部状態間の結合、すなわち2層間の結合はレーザー誘起ラマン遷移によって精巧に制御でき、層間結合を空間的に調節することで、モワール・イーのようなパターンは層間の物理的ねじれを伴わずに格子上に直接印加することができる。 このスキームは、広く調整可能な層間結合強度を利点として、格子を横断する一様パターンへと実質的に導かれる。 後者の特徴は、従来の素材よりも小さな単位セルに対して、より大きな「マジック」角度でフラットバンドのエンジニアリングを容易にする。 本稿では,これらの概念を拡張し,適切な条件下でトポロジカルバンド構造を示すことを示す。 非自明なバンドトポロジーを達成するために、系を量子異常ホール位相に駆動する非アナギナリーネスト近傍トンネルを考える。 特に、チャーン数三重項が自明な絶縁体(0,0,0)、標準非自明な (-1,0,1)、非標準非自明な (-1,1,0) に関連付けられる3つのバンド群に注目している。 これら3つの状況が発生するパラメータの体系を特定する。 異常なホール位相の存在と位相的エッジ状態の出現を示す。 atwistを使わずにツイストロニクスにおける位相効果実験の道を開く

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