論文の概要: Strain-Tunable Topological Phase Transitions in Line- and Split-Graph Flat-Band Lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.11783v4
• Date: Thu, 24 Jul 2025 16:33:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-25 15:10:40.844311
• Title: Strain-Tunable Topological Phase Transitions in Line- and Split-Graph Flat-Band Lattices
• Title（参考訳）: 直線および分割グラフフラットバンド格子におけるひずみ可変位相相転移
• Authors: Shivam Sharma, Amartya S. Banerjee,
• Abstract要約: 単一のメカニカルノブは、自明な絶縁、ディラック半金属、および全ての格子上の量子スピンハル相の間の普遍的な遷移を駆動することを示す。 この枠組みはいくつかの平らなバンド格子を産み出すが、これは文学では欠落していたり、ほとんど探索されなかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.0566221827695506
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In recent years, materials with topological flat bands have attracted significant attention due to their association with extraordinary transport properties and strongly correlated electrons. Yet, generic principles linking lattice architecture, strain, and band topology remain scarce. Here, using a unified graph-theoretic framework we generate entire families of two-dimensional lattices and, using analytical tight-binding calculations, demonstrate that a single mechanical knob -- uniform in-plane strain -- drives universal transitions between trivial insulating, Dirac semimetal, and quantum spin-Hall phases across all lattices. The framework yields several flat band lattices that were hitherto absent or largely unexplored in the literature -- for example, the checkerboard split-graph and triangular-Kagome lattices -- whose strain-driven topological phase diagrams we establish here for the first time. The design rules implied by our studies provide a blueprint for engineering topological states in a wide variety of 2D materials, photonic crystals, and circuit lattices, and are anticipated to accelerate the discovery of strain-programmable quantum matter.
• Abstract（参考訳）: 近年、トポロジカル・フラットバンドを持つ物質は、異常な輸送特性や強い相関電子と結びついているため、大きな注目を集めている。 しかし、格子アーキテクチャ、ひずみ、バンドトポロジーを結びつける一般的な原理は依然として乏しい。 ここでは、統一グラフ理論フレームワークを用いて、2次元格子の全族を生成し、解析的強結合計算を用いて、一個の機械的ノブ(一様平面内ひずみ)が自明な絶縁、ディラック半金属、および全ての格子の量子スピンハル相の間の普遍的な遷移を駆動することを示した。 例えば、チェッカーボード分割グラフや三角カゴメ格子(英語版)は、ここで初めて確立したひずみ駆動トポロジー位相図である。 本研究で示唆される設計規則は,多種多様な2次元材料,フォトニック結晶,回路格子における工学的トポロジカル状態の青写真を提供し,歪プログラム可能な量子物質の発見を加速することが期待されている。

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