論文の概要: Tunable Topological Phases in Multilayer Graphene Coupled to a Chiral Cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.03842v1
- Date: Fri, 04 Apr 2025 18:00:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-17 08:01:15.26445
- Title: Tunable Topological Phases in Multilayer Graphene Coupled to a Chiral Cavity
- Title(参考訳): キラルキャビティに結合した多層グラフェンの可変位相
- Authors: Sayed Ali Akbar Ghorashi, Jennifer Cano, Ceren B. Dag,
- Abstract要約: 2次元材料において光子空洞場を電子自由度に結合すると、固体工学のツールボックスに制御ノブが付加される。
グラフェンスタックにおける空洞周波数と層間トンネルの微妙な競合を示す。
本研究は, キラルキャビティフィールドを有するグラフェンヘテロ構造の今後の制御と工学の道を開くものである。
- 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: Coupling photonic cavity fields to electronic degrees of freedom in 2D materials introduces an additional control knob to the toolbox of solid-state engineering. Here we demonstrate a subtle competition between cavity frequency and interlayer tunneling in graphene stacks that is responsible for topological phase transitions in light-matter Hilbert space and that cannot be captured by mean-field theory in vacuum. A systematic exploration of multilayer graphene heterostructures and stacking configurations in a chiral tHz cavity reveals that linear dispersion enhances the low-energy cavity-induced topological gap. In bilayer graphene, a displacement field drives the low-energy vacuum band from valley-Chern to Chern insulator, comprising a gate-tunable topological phase transition. Furthermore, we show that a chiral cavity breaks not only the time-reversal symmetry of bilayer graphene but also the inversion symmetry, which impacts its edge spectrum. Our findings pave the way for future control and engineering of graphene heterostructures with chiral cavity fields.
- Abstract(参考訳): 2次元材料において光子空洞場を電子自由度に結合すると、固体工学のツールボックスに制御ノブが付加される。
ここでは,光物質ヒルベルト空間における位相相転移の原因となるグラフェンスタックの空洞周波数と層間トンネルの微妙な競合を示す。
キラルtHzキャビティにおける多層グラフェンヘテロ構造と積層構造の体系的な探索により、線形分散が低エネルギーキャビティ誘起トポロジカルギャップを増大させることが明らかとなった。
二層グラフェンにおいて、変位場は、ゲート可変位相相転移を含む低エネルギー真空帯をバレー・シェンからチャーン絶縁体へと駆動する。
さらに, キラルキャビティは二層グラフェンの時間-逆対称性だけでなく, エッジスペクトルに影響を及ぼす逆対称性も破壊することを示した。
本研究は, キラルキャビティフィールドを有するグラフェンヘテロ構造の今後の制御と工学の道を開くものである。
関連論文リスト
- Emergent Kitaev materials in synthetic Fermi-Hubbard bilayers [49.1574468325115]
フェルミ・ハッバード二層膜における結合方向スピン-スピン相互作用は、ラマン光学格子の超低温フェルミ粒子によって実現できる。
我々は, フェルミ液相とモット絶縁相を解析し, ディラックとマヨラナ準粒子の対応を明らかにする。
この結果から、ラマン光学格子に基づく冷原子量子シミュレータは、拡張された北エフモデルのグラウンドとなることが判明した。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-04-22T10:07:56Z) - Broken symmetry states and Quantum Hall Ferromagnetism in decoupled twisted bilayer graphene [0.41819706568983034]
大きなツイスト角を持つ二層グラフェン(TBLG)は、強い層間クーロン相互作用を持つ新しい2次元複層系である。
電子的に分離したTBLGにおける電荷遮蔽効果を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-03-26T10:15:22Z) - Constrained many-body phases in a $\mathbb{Z}_2$-Higgs lattice gauge theory [39.58317527488534]
単位充填時のソフトコアボソニック物質に結合した1次元のmathbbZ$格子ゲージ理論について検討する。
解析的摂動的アプローチの組み合わせにより、ゲージ場を媒介とする共振ペアホッピングによって駆動されるリッチ位相図が発見された。
多数のゆらぎを持つ束縛状態の存在は、ハイブリッドボソン量子ビット量子シミュレーションプラットフォームにおける実験的な実現を動機付けている。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-03-05T19:00:07Z) - Topological Solitons in Square-root Graphene Nanoribbons Controlled by Electric Fields [34.82692226532414]
グラフェンナノリボン(GNR)は、外部に印加された電場によって誘起され制御される独自のトポロジカル特性を有する。
正方根GNRにおける系の磁場方向と化学ポテンシャルを制御することにより,異なる位相位相が達成できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-20T03:58:24Z) - Shaping the topology of twisted bilayer graphene via time-reversal symmetry breaking [0.0]
我々は、時間反転対称性の破れを利用して、ねじれた二層グラフェン(TBG)の位相特性を操る
TRSBの強度を変化させることで、相対的なチャーン数を持つ一対の平坦なバンドを示す位相絶縁相の間の位相相転移を発見する。
この新しい電子相は、フェルミエネルギーの関数として、その非量子化異常ホール導電率を測定することで、研究室で同定できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-05T05:14:28Z) - Ferrimagnetism of ultracold fermions in a multi-band Hubbard system [34.95884242542007]
ハーフフィリング時にリーブ格子で実現された強磁性状態のシグネチャについて報告する。
非相互作用系からハイゼンベルク系への反発相互作用を増加させる際の強靭性を示す。
我々の研究は、カゴメ格子の量子スピン液体や近藤模型の重いフェルミオン挙動など、関連する多軌道モデルにおけるエキゾチック相の探索への道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-26T17:33:26Z) - Topological frequency conversion in rhombohedral multilayer graphene [0.0]
ロンボヘドラル多層グラフェンは 位相周波数変換をサポートする
ベルナール二層グラフェンは, 消散率の低いため, THzスケールの用途に最も有望であることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-03-15T00:35:08Z) - Higher-order topological Peierls insulator in a two-dimensional
atom-cavity system [58.720142291102135]
我々は、光子を介する相互作用が原子基底状態におけるプラケット配位結合パターンをいかに生み出すかを示す。
このパターンは2Dの非自明なトポロジカルギャップを開き、高次トポロジカル位相ホストコーナー状態をもたらす。
我々の研究は、原子量子シミュレータがいかにして、新しい強相関な位相現象を研究することができるかを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-05T10:25:14Z) - Triggering a global density wave instability in graphene via local
symmetry-breaking [0.7437459197111806]
2次元の量子材料は、対称性破壊された秩序相の出現を調査するための堅牢なプラットフォームを提供する。
表面原子の極度に希薄な濃度がグラフェン原子格子をケクル結合密度波相へと崩壊させることが示されている。
以上の結果から, 自己集合吸着原子の希薄濃度は, 新規な量子相を2次元材料で設計する上で, 魅力的な代替手段となることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-23T05:58:00Z) - Review on coherent quantum emitters in hexagonal boron nitride [91.3755431537592]
六方晶窒化ホウ素の欠陥中心の現況を光学的コヒーレント欠陥中心に焦点をあてて論じる。
スペクトル遷移線幅は室温でも異常に狭いままである。
この分野は、量子光学、量子フォトニクス、スピン光学などの量子技術への影響で広い視点に置かれている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-31T12:49:43Z) - Quantum correlations, entanglement spectrum and coherence of
two-particle reduced density matrix in the Extended Hubbard Model [62.997667081978825]
半充填時の一次元拡張ハバードモデルの基底状態特性について検討する。
特に超伝導領域では, エンタングルメントスペクトルが支配的な一重項(SS)と三重項(TS)のペアリング順序の遷移を信号する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-29T21:02:24Z) - Chiral Dirac-like fermion in spin-orbit-free antiferromagnetic
semimetals [21.85167942898987]
ディラック半金属は物質相であり、その基本的な励起は相対論的ディラック方程式によって記述される。
粒子物理学のフレーバー対称性に着想を得て、2つのワイル場と同一のキラリティーを結び付ける無質量ディラック様方程式を提案する。
我々の研究は、磁気電子系におけるフレーバー対称性の相似性を明らかにし、量子材料における創発的現象のさらなる可能性をもたらす。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-21T09:56:14Z) - Quantum anomalous Hall phase in synthetic bilayers via twistless
twistronics [58.720142291102135]
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。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-06T19:58:05Z) - Exploring 2D synthetic quantum Hall physics with a quasi-periodically
driven qubit [58.720142291102135]
準周期的に駆動される量子系は、量子化された位相的性質を示すと予測される。
合成量子ホール効果を2トーン駆動で実験的に研究した。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-07T15:00:41Z) - Observation of Time-Reversal Invariant Helical Edge-Modes in Bilayer
Graphene/WSe$_2$ Heterostructure [0.4899818550820575]
トポロジカル絶縁体はチャーン絶縁体と量子ホール絶縁体相と共に、物質の対称性に保護されたトポロジカル位相のパラダイムと見なされている。
本稿では,二層グラフェン/単層WSe$$のヘテロ構造における時間反転不変ヘリカルエッジの実験的実現について報告する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-23T14:22:32Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。