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4.15】題目:轉角石墨烯系統中的拓撲電子和關聯電子態:Topological and correlated states in twisted graphene systems
报告人:劉健鵬 教授
 
2021-04-08 | 文章来源:纳米金属材料研究部        【 】【打印】【關閉

題目:轉角石墨烯系統中的拓撲電子和關聯電子態:Topological and correlated states in twisted graphene systems

報告人: 劉健鵬  教授

時間:4月15日(周四),下午14:00 

地點:師昌緒樓408 

摘要 

We discuss the topological properties and correlated states in twisted bilayer graphene (TBG) and twisted multilayer graphene systems. We first show that the leading-order effect of the moire potential in TBG is to generate opposite pseudo magnetic fields coupled with two flavors of Dirac fermions, which gives rise to pseudo Landau levels, and the flat bands in magic-angle TBG arederived from the two zeroth pseudo Landau levels. The experimentally observed quantum anomalous Hall effects and the origin of the magic angles can be naturally explained using such a pseudo-Landau-level picture. We also show that the topologically nontrivial flat bands also generically exist in twisted multilayer graphene systems with tunable valley Chern numbers. We further study the nature of the correlated insulator states observed in TBG, and predict that the ground states at even integer fillings in TBG are valley polarized states associated with intriguing compensating current-loop patterns in real space. In the end we discuss the experimentally observed correlated insulator states in twisted multilayer graphene systems. 

[1] JianpengLiu, Junwei Liu, Xi Dai, Phys. Rev. B, 99 (15), 155415 (2019) 

[2] Jianpeng Liu, Zhen Ma, Jinhua Gao, Xi Dai, Phys. Rev. X, 9 (3), 031021 (2019) 

[3] JianpengLiu, Xi Dai, Phys. Rev. B, 103 (3), 035427 (2021) 

[4] Shihao Zhang, Jianpeng Liu, arXiv:2101.04711v2 

個人簡介 

  劉健鵬教授于2010年本科畢業于南開大學物理學院,後師從David Vanderbilt教授,2015年于美國羅格斯大學博士畢業,隨後前往UCSB Leon Balents研究組以及香港科大戴希研究組先後擔任博士後以及研究助理教授等職位。從20205月至今,劉健鵬在上海科技大学任博导、研究员以及终身制序列助理教授。劉健鵬的研究方向为理论和计算凝聚态物理学,具体包括:拓扑材料与物态、磁性材料、转角二维体系以及摩尔二维体系的关联性质、输运性质以及电子结构理论,量子材料的输运性质以及非线性光学性质的理论研究,以及基于密度泛函理论的计算方法研究等等。 

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