論文の概要: Exceptional topology in Non-Hermitian Twisted Bilayer Graphene

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.03145v2
• Date: Sun, 15 Sep 2024 02:24:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-17 22:38:20.254648
• 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: 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。 モワール・ブリルアン・ゾーンの角のK_M$(K'_M$)のみを中心とするディラック・コーンは、非ハーミティティーの存在下で変形したK'$(K'_M$)谷である。 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、ブリルアンゾーンのK$とK'$の角に例外的な点の環が現れる。
• 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 model, we find Dirac cones centered at only $K_M$ ($K'_M$) corner of the moir\'e Brillouin zone at $K'$ ($K$) valley 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 Brillouin 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・マクドナルドモデルの非エルミート的一般化を用いて、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わずかK_M$(K'_M$)角のディラック・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、ブリルアンゾーンのK$とK'$の角に例外的な点の環が現れる。 より興味深いことに、モワール・ブリルアンゾーンのトポロジカル電荷は、ニールセン・ニノ宮の定理に制約された2次元システムにはない例外環の膨張と融合の間に保存され、これらの発見は現実的なコールド原子やメタマテリアルシステムで実証され、ツストロン系における非エルミタン現象のさらなる研究が促進される。

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