論文の概要: Exceptional topology in Non-Hermitian Twisted Bilayer Graphene
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.03145v1
- Date: Thu, 5 Sep 2024 00:43:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-06 22:33:03.257650
- Title: Exceptional topology in Non-Hermitian Twisted Bilayer Graphene
- Title（参考訳）: 非エルミート二層グラフェンの例外トポロジー
- Authors: Yingyi Huang,
- Abstract要約: ツイストされた二層グラフェンは、マジックアングルで特別な電子特性を持ち、マジックアングルで孤立した平らなバンドを持つ。
本研究では, 他の層に対してグラフェンがねじれた非エルミチアンTBGの利得と損失について検討した。
非ハーミティティーの存在下で変形したモワール・ブリルアンゾーンのK'$角を中心とするディラック・コーンが見つかる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Twisted bilayer graphene has extraordinary electronic properties at the magic angle along with an isolated flat band at magic angle. However, the non-Hermitian phenomena in twisted bilayer graphene remain unexplored. In this work, we study a non-Hermitian TBG formed by one-layer graphene twisted relative to another layer with gain and loss. Using a non-Hermitian generalization of Bistritzer-MacDonald(BM) model, we find Dirac cones centered at $K'$ corner of the moir\'e Brillouin zone deformed in the presence of non-Hermiticity. This is different from single layer graphene with gain and loss, where rings of exceptional points appear in both $K$ and $K'$ corners of the Brillouion zone. The coincident of exceptional rings at $\Gamma_M$ point characterizes an ``exceptional magic angle", at which the system hosts flat bands with zero energy and finite lifetime. More interestingly, we find that the topological charge in the moir\'e Brillouin zone is conserved during the expansion and fusion of the exceptional ring, which is absent in two-dimensional systems constraining by Nielsen-Ninomiya theorem. These findings can be demonstrated in realistic cold atom and metamaterial systems and will stimulate further study on non-Hermitian phenomena in twistronic.
- Abstract（参考訳）: ツイストされた二層グラフェンは、マジックアングルで特別な電子特性を持ち、マジックアングルで孤立した平らなバンドを持つ。
しかし、ねじれた二層グラフェンの非エルミート現象は未解明のままである。
本研究では, 他の層に対してグラフェンがねじれた非エルミチアンTBGについて, ゲインとロスを伴って検討した。
ビストリッツァー・マクドナルド(BM)モデルの非エルミート一般化を用いて、非ハーミティティーの存在下で変形したモワール・ブリルアンゾーンのK'$角を中心とするディラックコーンが見つかる。
これはゲイン・アンド・ロスを持つ単層グラフェンとは違い、ブリルーオンゾーンのK$とK'$の角に例外的な点の環が現れる。
$\Gamma_M$点での例外環の一致は、系がゼロエネルギーと有限寿命を持つ平坦なバンドをホストする「例外魔法の角度」を特徴付ける。
より興味深いことに、モワール・ブリルアンゾーンの位相電荷は例外環の拡大と融合の間に保存され、ニールセン-二宮の定理に制約される二次元系には存在しない。
これらの発見は、現実的なコールド原子とメタマテリアルシステムで実証でき、ツイストロンの非エルミート現象に関するさらなる研究を刺激する。
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