論文の概要: Phase Diagram and Crossover Phases of Topologically Ordered Graphene Zigzag Nanoribbons: Role of Localization Effects
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.04352v3
- Date: Fri, 5 Apr 2024 13:27:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-08 20:49:52.215254
- Title: Phase Diagram and Crossover Phases of Topologically Ordered Graphene Zigzag Nanoribbons: Role of Localization Effects
- Title（参考訳）: トポロジカル配位グラフェンジグザグナノリボンの相図と交叉相 : 局在効果の役割
- Authors: Hoang Anh Le, In Hwan Lee, Young Heon Kim, S. -R. Eric Yang,
- Abstract要約: グラフェンナノリボンの相図を現場での反発,ドーピング,障害強度の関数として計算した。
その結果, 強いオンサイト反発およびドーピングがジグザグエッジ間の非局所的相関を弱めることがわかった。
低ドープジグザグリボンでは、電子局在化とオンサイト反発の相互作用が準縮退したギャップエッジ状態の空間的分離に寄与する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We computed the phase diagram of the zigzag graphene nanoribbons as a function of on-site repulsion, doping, and disorder strength. The topologically ordered phase undergoes topological phase transitions into crossover phases, which are new disordered phases with a nonuniversal topological entanglement entropy with significant variance. The topological order is destroyed by competition between localization effects and on-site repulsion. We found that strong on-site repulsion and/or doping weakens the nonlocal correlations between the opposite zigzag edges. In one of the crossover phases, both $\frac{e^-}{2}$ fractional charges and spin-charge separation were absent; however, charge-transfer correlations between the zigzag edges were possible. Another crossover phase contains $\frac{e^-}{2}$ fractional charges, but no charge transfer correlations. In low-doped zigzag ribbons the interplay between electron localization and on-site repulsion contributes to the spatial separation of quasi-degenerate gap-edge states and protects the charge fractionalization against quantum fluctuations. In all these effects, mixed chiral gap-edge states play an important role. The properties of nontopological strongly disordered and strongly repulsive phases are also observed. Each phase of the phase diagram has a different zigzag-edge structure. Additionally, we investigated the tunneling of solitonic fractional charges under an applied voltage between the zigzag edges of undoped topologically ordered zigzag ribbons, and found that it may lead to a zero-bias tunneling anomaly.
- Abstract（参考訳）: 我々は, ジグザググラフェンナノリボンの相図を現場での反発, ドーピング, 障害強度の関数として計算した。
トポロジカル秩序相は、非普遍的なトポロジ的絡み合いエントロピーを持つ新しい乱れ相であるクロスオーバー相へトポロジカル位相遷移する。
トポロジカル秩序は、局所化効果とオンサイト反発の競合によって破壊される。
その結果, 強いオンサイト反発およびドーピングがジグザグエッジ間の非局所的相関を弱めることがわかった。
クロスオーバー相の1つでは、$\frac{e^-}{2}$分の電荷もスピン電荷分離も欠如していたが、ジグザグエッジ間の電荷移動相関は可能であった。
他の交叉相は$\frac{e^-}{2}$分数電荷を含むが、電荷移動相関は存在しない。
低ドープジグザグリボンでは、電子局在化とオンサイト反発の相互作用が準退化したギャップエッジ状態の空間的分離に寄与し、電荷分数化を量子ゆらぎから保護する。
これらすべての効果において、混合キラルギャップエッジ状態は重要な役割を果たす。
非トポロジー的な強い乱れと強い反発相の性質も観察されている。
位相図の各位相は異なるジグザグエッジ構造を持つ。
さらに,非ドープトポロジカル秩序ジグザグリボンのジグザグエッジ間の印加電圧下でのソリトン分電荷のトンネル化を検討した。
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