論文の概要: Controlled Theory of Skyrmion Chern Bands in Moiré Quantum Materials: Quantum Geometry and Collective Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.15016v1
- Date: Mon, 16 Feb 2026 18:55:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-17 16:22:50.641127
- Title: Controlled Theory of Skyrmion Chern Bands in Moiré Quantum Materials: Quantum Geometry and Collective Dynamics
- Title（参考訳）: モアレ量子材料におけるスカイミリオンチャーンバンドの制御理論:量子幾何学と集合ダイナミクス
- Authors: Yi-Hsien Du,
- Abstract要約: 本研究では,スムーズなモアレ周期擬似スピンテクスチャによって生じるスカイミオンチャーンバンドの理論について述べる。
さらに、普遍的ベリー位相項と非可換磁気フォノンを持つ超臨界実効場理論を導出する。
- 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: Recent experiments in moiré quantum materials exhibit quantized Hall states without an external magnetic field, motivating continuum mechanisms based on smooth moiré-periodic pseudospin textures. We present a controlled theory of skyrmion Chern bands generated by such textures. An exact local $SU(2)$ transformation reveals an emergent non-Abelian gauge field; for large branch splitting we perform an operator-level Schrieffer-Wolff expansion, yielding a single-branch Hamiltonian together with systematically dressed physical operators that define the projected interacting theory beyond strict adiabaticity. The leading dynamics is governed by a $U(1)$ Berry connection whose flux is set by the skyrmion density, while controlled non-adiabatic corrections are fixed by the texture's real-space quantum geometric tensor. In a Landau-level representation built from the averaged emergent field, moiré-periodic modulations induce Umklapp-resolved deformations of Girvin-MacDonald-Platzman kinematics and microscopic sources of excess optical quantum weight above the topological lower bound. Assuming a gapped Hall phase, we further derive a skyrmion-crystal effective field theory with a universal Berry-phase term and a noncommutative magnetophonon. Our results provide experimentally accessible signatures for twisted transition-metal dichalcogenide homobilayers and rhombohedral graphene aligned with hexagonal boron nitride.
- Abstract（参考訳）: モアレ量子材料における最近の実験は、外部磁場のない量子化されたホール状態を示し、滑らかなモアレ周期擬似スピンテクスチャに基づく連続体機構を動機付けている。
このようなテクスチャによって生成されるスカイミオンチャーンバンドの制御理論を提案する。
局所的な$SU(2)$変換は創発的でない非アベリアゲージ場を明らかにし、大分枝分割に対しては、作用素レベルのシュリーファー=ヴォルフ拡大を行い、厳密な断熱性を超えた射影的相互作用理論を定義する体系的な物理的作用素とともに、一枝のハミルトニアンを与える。
リードダイナミクスは、空調密度によってフラックスが設定される$U(1)$ベリー接続によって制御され、制御された非断熱補正はテクスチャの実空間量子幾何テンソルによって固定される。
平均的な創発的場から構築されたランダウレベルの表現において、モアレ周期変調は、ギルビン・マクドナルド・プラッツマン運動学のウンクラップ分解変形と、位相下界上の過剰な光学量子量の顕微鏡的源を誘導する。
ホール位相のギャップを仮定すると、普遍的ベリー位相項と非可換磁気フォノンを持つスカイミオン-結晶効果場理論がさらに導出される。
以上の結果から,六方晶窒化ホウ素に配位した遷移金属ジアルコゲナイドホモバイ層およびロンボヘドラルグラフェンについて,実験的にアクセス可能なシグネチャが得られた。
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