Anomalous Topological Phases and Unpaired Dirac Cones in Photonic Floquet Topological Insulators
提出了一种基于交错螺旋晶格的光子Floquet拓扑绝缘体及其Floquet能带结构的有效数值计算方法。晶格支持反常Floquet拓扑绝缘体相，具有消失的陈数和可调的拓扑跃迁。在拓扑转变的临界点，能带结构主机一个单一的不成对的狄拉克锥，这产生了各种不寻常的输运效应：一个离散的模拟锥形衍射，弱反局域化不受谷间散射，抑制安德森局域化。与以前的设计不同，有效规范场强度可以通过晶格参数（如螺旋间距离）控制，从而显著降低辐射损耗并实现可切换拓扑波导等应用。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dirac Cone Pairs in Silicene Induced by Interface Si-Ag Hybridization: A First Principles Effective Band Study
利用密度泛函理论结合轨道选择性带展开技术，研究了硅烯（$3\times3$）/Ag（111）（$4\times4$）结构的有效能带结构.与Feng等人最近获得的ARPES光谱一致[Proc. Natl. Acad. Sci. 113，14656（2016）]，我们在Ag（$1\times1$）的布里渊区（BZ）边界附近观察到六对狄拉克锥，而在BZ内部没有观察到狄拉克锥。此外，我们发现这些狄拉克锥是由Si-Ag界面杂交引起的，主要由Si p $_z$轨道和Ag sp带组成，这与独立硅烯中的狄拉克锥有本质的不同。
2017-06-10 cond-mat.mes-hall
Generalization of Chiral Symmetry for Tilted Dirac Cones
将传统狄拉克锥的手征对称性概念推广到倾斜狄拉克锥，其中广义手征算子是非厄米的.结果表明，广义手征对称性一般保护零模式（n=0朗道水平）的狄拉克锥，即使倾斜。目前的广义对称性是等价的条件，狄拉克哈密顿是椭圆作为一个微分算子，这提供了一个明确的相关性的指标定理。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall
Massless Dirac fermions on a space-time lattice with a topologically protected Dirac cone
如果狄拉克方程在空间和时间中离散化，那么保护无质量狄拉克费米子不受能隙开放影响的对称性可能变得无效，这要么是因为布里渊区中多个狄拉克锥之间的散射（费米子加倍），要么是因为区边界处的奇异性。在这里，我们介绍一个实现狄拉克费米子的时空晶格，消除这两个障碍。准能带结构具有与单个狄拉克锥的切向色散，在不破坏时间反演和手征对称性的情况下不能被带隙。我们发现，这种拓扑保护是不存在的熟悉的单锥离散与线性色散，作为一个事实的后果，有时间演化算子是不连续的布里渊区边界。
2022-09-10 cond-mat.mes-hall
Bright excitons in monolayer transition metal dichalcogenides: from Dirac cones to Dirac saddle points
在单层过渡金属二硫属化物中，已经发现了紧密结合的激子，其具有可以通过偏振选择规则光学寻址的谷赝自旋。在这里，我们表明，这个谷赝自旋强烈耦合到激子的质心运动，通过电子空穴交换。这种耦合实现了光锥内的激子（即亮激子）的手征指数I=2的无质量狄拉克锥。在中等应变下，I=2的狄拉克锥分裂成两个简并的I=1的狄拉克锥，并且在明亮的激子色散中出现具有线性狄拉克谱的鞍点。有趣的是，在结合一个额外的电子后，带电激子变成了一个大质量的狄拉克粒子，与一个大的谷霍尔效应相关联，免受谷间散射的影响。我们的研究结果指出了独特的机会，研究狄拉克物理学，与激子的光学寻址在指定的动量，能量和赝自旋。应变可调的谷轨道耦合也意味着新的结构的激子凝聚体，激子电路的新功能，和机械控制的谷赝自旋的可能性。
2014-01-03 cond-mat.mes-hall
Constructing a Large Variety of Dirac-Cone Materials in the Bi${}_{1-x}$Sb${}_{x}$ Thin Film System
我们从理论上预测，可以在Bi ${}_{1-x}$ Sb ${}_{x}$薄膜中构建各种Dirac-cone材料，并且我们在这里展示如何构建具有各种波矢各向异性的单Dirac-cone材料、双Dirac-cone材料和三Dirac-cone材料。这些不同类型的狄拉克锥在电子器件设计、量子电动力学和其他领域都有着特殊的意义。
2011-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Rare Two-Dimensional Materials with Dirac Cones
受石墨烯的巨大发展的启发，越来越多的工作被用来寻找具有Dirac锥的新的二维材料。虽然二维狄拉克材料具有许多新颖的性质和物理性质，但与众多的二维材料相比，它们是罕见的。为了解释二维Dirac材料的稀有性并为寻找新的Dirac体系提供线索，本文综述了各种二维Dirac材料的最新理论研究进展，包括石墨烯、硅烯、锗烯、石墨烯、几种硼和碳片、过渡金属氧化物（VO 2）n/（TiO 2）m和（CrO 2）n/（TiO 2）m、有机和有机金属晶体、so-MoS 2、和人造晶格（电子气和超冷原子）。总结了它们的结构和电子性质。我们还研究了狄拉克点如何出现，移动，并在这些系统中合并。冯·诺伊曼-维格纳定理被用来解释二维系统中狄拉克锥的稀缺性，这导致了对对称性，参数，费米能级和能带重叠的严格要求，以实现狄拉克锥。讨论了Dirac锥的存在性与结构特征之间的联系。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Manipulation of the Dirac cones and the anomaly in the graphene related quantum Hall effect
石墨烯中的量子霍尔效应被认为涉及与无质量狄拉克粒子相关的半整数拓扑数，由于狄拉克锥的加倍，这通常不明显。在这里，我们从理论上考虑两类晶格模型，其中我们操纵狄拉克锥与（a）两个狄拉克点，具有相互不同的能量，或（b）多个狄拉克锥具有不同的费米速度。通过对情况（a）的拓扑（Chern）数的显式计算和对情况（b）的绝热论证，我们已经表明，结果与单个狄拉克费米子贡献半奇整数序列的图像一致（.. -3/2，-1/2，1/2，3/2，.）当费米能穿过朗道能级时，霍尔电导率。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall
Enabling single-mode behavior over large areas with photonic Dirac cones
石墨烯的许多独特的电子性质来自其Dirac类电子能谱。同样，人们预计，具有狄拉克色散的纳米光子系统将开辟一条通往许多重要研究途径的道路。然而，迄今为止，所有提出的石墨烯光子类似物的实现都缺乏完全全向的面外光限制，这阻碍了创建这类系统的真正现实的实现。在这里，我们报告了一种新的路线，以实现全介质的三维光子材料具有Dirac-like色散在准二维系统。我们进一步讨论了这一发现如何能够在大面积上显着提高自发发射耦合效率（β因子），无视β因子随着系统尺寸的增加而迅速下降的常识。这些结果可能会使一般的新类别的大面积超低阈值激光器，单光子源，量子信息处理设备和能量收集系统。
2012-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical absorption in two-dimensional materials with tilted Dirac cones
本文从理论上分析了二维半金属晶体对线偏振光的带间光吸收。超临界倾斜（II型）狄拉克锥的特征在于吸收高度依赖于入射光子的偏振和频率，并且可以通过用背栅电压改变费米能级来调谐。第二型狄拉克锥展现出开放的费米面和大面积的布里渊区，其中价带和导带位于费米能级之上或之下。因此，与亚临界倾斜（I型）对应物不同，II型狄拉克锥有许多状态，即使费米能级被调谐到能级交叉点，也会被泡利阻挡。我们分析了倾斜参数与费米速度各向异性的相互作用，证明了狄拉克锥的光学响应不能单独由其倾斜来描述。作为我们的一般理论的一个特殊情况下，我们讨论了建议的二维I型半金属8- $Pmmn$硼化物。在我们深入分析的指导下，我们开发了一种光学配方，可以完全从任何二维倾斜狄拉克锥的吸收光谱中消除其倾斜和费米速度各向异性。我们希望我们的工作，以鼓励狄拉克锥工程作为一个主要的路线，创造门可调薄膜偏振器。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall
Theory of dipole radiation near a Dirac photonic crystal
我们发展了一种解析形式来描述二维光子晶体平板的狄拉克锥附近的偶极辐射。在早期的工作相比，我们占所有的偏振效应，并推导出一个封闭形式的表达并矢格林函数的几何形状。使用这种解析格林函数，我们证明了由平板介导的偶极相互作用表现出缠绕相，这是量子发射器的工程拓扑系统的关键成分，如J. Perczel等人，（2018），arXiv：1810.12299.作为一个例子，我们研究了由狄拉克锥介导的相干原子相互作用，这是最近被证明是不寻常的长程无指数衰减。这些结果为进一步严格分析发射体通过光子狄拉克锥在光子晶体中的相互作用铺平了道路。
2018-11-05 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Half-integer contributions to the quantum Hall conductivity from single Dirac cones
虽然石墨烯中的量子霍尔效应被认为是与携带一半通常拓扑整数的无质量狄拉克粒子相关的异常的实现，但由于狄拉克锥的加倍，这是隐藏的。为了证实每个狄拉克锥的半整数贡献，在这里我们从理论上考虑一个晶格模型，其中两个狄拉克点之间的相对能量被系统地移动。通过对拓扑（陈）数的显式计算，我们证明了每个狄拉克锥确实对霍尔电导率有贡献，因为它是半奇整数级数（…-3/2，-1/2，1/2，3/2，.）当费米能量穿过朗道能级（移位的组）时。该图片也赞同，通过体积边缘对应，从边缘模式频谱本模型。
2010-12-04 cond-mat.mes-hall
Dynamical polarizability of graphene beyond the Dirac cone approximation
我们计算动力学极化率的石墨烯超出通常的狄拉克锥近似，在整个布里渊区积分。我们发现偏差在$\hbarω=2t$（$t$的跳跃参数），这相当于一个对数奇异性，由于范霍夫奇异性，并推导出一个近似的解析表达式。此外，在低能量下，我们发现从狄拉克锥近似得到的结果，表现在一个峰值分裂在任意方向的入射波矢量$\q$的偏差。等离子体光谱的后果进行了讨论。
2010-02-05 cond-mat.mes-hall
Photonic realization of the deformed Dirac equation via the segmented graphene nanoribbons under inhomogeneous strain
从一个由两个交错晶格组成的波导阵列构成的工程周期性光学结构出发，模拟了变形的狄拉克方程。我们表明，该系统还模拟应变下的石墨烯纳米带。这种光学模拟使我们能够研究修改后的狄拉克方程的Zitterbewegung现象。结果表明，Zitterbewegung振荡的振幅随着变形参数的变化而变化。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall
Observation of Dirac cone warping and chirality effects in silicene
利用低温扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）研究了Ag（111）表面硅烯（R3 xR 3）R30°相的电子性质。通过观察准粒子干涉（QPI）图样的-1.5和-1.0幂律衰减，我们发现了狄拉克费米子手征的存在。此外，与石墨烯中Dirac锥的三角形翘曲相反，我们发现硅烯的Dirac锥是六角翘曲的，这一点通过密度泛函计算得到了进一步证实，并通过硅烯独特的超结构得到了解释.结果表明，（R3 xR 3）R30°相是研究硅烯独特的狄拉克费米子性质的理想体系.
2013-10-07 cond-mat.mes-hall
Three-dimensional Models of Topological Insulator Films: Dirac Cone Engineering and Spin Texture Robustness
我们设计了拓扑绝缘体薄膜的三维模型，显示了由边界处的原子尺度几何驱动的相对表面上的奇数个狄拉克锥的可调谐性。这使得能够在$Γ$点处产生单个狄拉克锥，以及当相对表面在几何上不同时，可能抑制相对表面处的狄拉克态之间的量子隧穿（和间隙形成）。表面态的自旋织构被发现从自旋动量锁定对称性的一个渐进的损失，在引入体无序，相关的渗透的边界状态内的散装表面自旋极化的变化。这些发现说明了丰富的狄拉克物理出现在薄膜的拓扑绝缘体，并可能证明工程狄拉克锥和量化的超净表面的材料中的体无序有用。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of tilted Dirac cones on the RKKY exchange interaction in 8-Pmmn Borophene
从理论上研究了二维多晶型硼原子中各向异性Dirac锥对Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）交换作用的间接影响.与各向同性非倾斜狄拉克材料-石墨烯的情况不同，在这里，我们观察到狄拉克锥的倾斜在振荡频率的抑制方面对RKKY交换相互作用表现出显着的影响。其原因可以归结为费米能级和态密度随倾斜参数的变化。因此，直接测量RKKY相互作用的周期可能是与倾斜狄拉克锥相关的倾斜参数的一个可能的探针。我们还得到了RKKY交换相互作用的方向依赖的解析表达式，Meijer G函数。然而，由于狄拉克锥的倾斜对RKKY相互作用的影响取决于两个磁性杂质相对于倾斜方向的空间排列。
2019-04-22 cond-mat.mes-hall
Designer gapped and tilted Dirac cones in lateral graphene superlattices
University of Exeter（埃克塞特大学）；De La Salle University（德拉萨大学）
通过双极波导阵列调控石墨烯中狄拉克锥的间隙和倾斜，利用超晶格紧束缚模型和转移矩阵计算验证，通过栅极电压调节实现太赫兹频段的狄拉克锥调控，为太赫兹应用提供新方法。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Orbit- and Atom-Resolved Spin Textures of Intrinsic, Extrinsic and Hybridized Dirac Cone States
结合第一性原理计算和自旋及角分辨光电子能谱测量，我们确定了二维拓扑绝缘体Bi（111）双层和三维拓扑绝缘体Bi 2 Se 3或Bi 2 Te 3界面系统中三种不同Dirac锥态的螺旋自旋织构.发现Bi_2Se_3或Bi_2Te_3表面态的本征狄拉克锥、Rashba效应诱导的Bi双层态的外征狄拉克锥以及前两态之间的杂化狄拉克锥的自旋织构是相同的。进一步的轨道和原子分辨分析表明，s和pz轨道有一个顺时针（逆时针）自旋旋转与上（下）狄拉克锥的等能轮廓相切，而px和py轨道有一个额外的径向自旋分量。狄拉克锥态可能位于不同的原子层上，但具有相同的自旋纹理。我们的研究结果表明，狄拉克锥态的独特自旋织构是自旋轨道耦合的一个标志性性质，与拓扑结构无关。
2014-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport in Dirac materials: signatures of tilted and anisotropic Dirac and Weyl cones
我们计算任意倾斜和各向异性狄拉克或外尔锥的量子输运在节点处的电导和噪声。倾斜和各向异性色散是通用的，在某些离散对称性，如粒子-空穴和晶格点群对称性的情况下。各向异性影响电导g，但保持Fano因子F（散粒噪声功率和电流的比率）不变，倾斜影响g和F。由于F在许多其他情况下是一个普适数，因此这一发现是值得注意的。我们将我们的一般考虑应变石墨烯和烧绿石Weyl半金属的特定晶格模型。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall
Resonant transport and line-type resonances in tilted Dirac cone double-barrier structures
该研究利用转移矩阵法分析了石墨烯基倾斜狄拉克锥双势垒结构中狄拉克费米子的输运特性，揭示了锥倾斜对透射的影响及线型共振的产生机制，为二维倾斜锥材料的纳米电子器件设计提供了新见解。
2025-08-24 cond-mat.mes-hall
Interlayer magnetoresistance in multilayer Dirac electron systems: motion and merging of Dirac cones
从理论上研究了多层类石墨烯系统中狄拉克锥的运动和合并对层间磁电阻的影响。这种合并，这可能是由单轴应变引起的，在单层狄拉克电子系统中引起从半金属相到绝缘相的拓扑转变，其中狄拉克点消失。基于描述二维Dirac电子晶体中Dirac点运动和合并的普适哈密顿量，在仅考虑$n=0$ Landau能级贡献的量子极限下，利用Kubo公式计算了变形类石墨烯层堆叠的层间电导率.从一个负的到一个积极的层间磁阻的交叉被发现发生的合并是接近。磁阻的这种符号变化也可能是由狄拉克谷之间的耦合引起的，狄拉克谷随着磁场振幅的增加而增强。我们的结果可以描述有机导体$α$ -（BEDT）$_2$ I $_3$在高压下的磁输运行为，在高压下可以观察到狄拉克锥的合并.
2013-04-29 cond-mat.mes-hall
Optical valley separation in two-dimensional semimetals with tilted Dirac cones
本研究揭示具有倾斜狄拉克锥的二维半金属在光照下可实现不同能谷载流子的空间分离，该效应在保留反演与时间反演对称性的无质量狄拉克体系中存在，可在低至太赫兹的频段通过栅极调控，并在8-$Pmmn$硼烯中得到室温验证。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall
Topological polaritons from photonic Dirac cones coupled to excitons in a magnetic field
我们介绍了一种替代方案，创建拓扑极化激元（topolaritons），利用存在的光子狄拉克锥的光子晶体与三角晶格对称。正如最近提出的，拓扑极化子态可以从光子和激子之间的耦合中产生，并结合周期性激子势和磁场以打开拓扑间隙。我们表明，在光子晶体的间隙的开口可以大大简化接近光子狄拉克点。耦合到塞曼分裂激子打破了时间反演对称性，并允许以非平凡的方式间隙出狄拉克锥，导致类似于周期性激子势的强度的拓扑间隙。与原始拓扑极化子提议[Karzig { \em et al}，PRX { \bf 5}，031001（2015）]相比，该方案在宽的参数范围内显著增加了拓扑间隙的大小。此外，间隙打开机制突出了拓扑极化激元与Halaldom和Raghu方案[Halaldom和Raghu，PRL { \bf 100}，013904（2008）]之间的有趣联系，以在磁光活性材料中产生拓扑光子。
2016-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Generation of Multiple Dirac Cones in Graphene under Double-periodic and Quasiperiodic Potentials
研究了双周期和准周期超晶格势作用下石墨烯中新Dirac锥的产生。我们首先表明，双周期的潜力产生的狄拉克锥零星，丢番图方程，尽管事实上，双周期的潜力也是周期的，以前的研究预测连续出现的锥。零星的外观是由于石墨烯的色散关系仅在能量截止之前是线性的。然后，我们表明，准周期势产生新的狄拉克锥密集与它的密度依赖于能量。我们还将上述预言推广到具有不同线性色散截止能量的狄拉克电子的其它材料。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sodium-terminated zigzag graphene nanoribbon: A one-dimensional semimetal with a tilted Dirac cone
利用第一性原理赝势密度泛函理论计算，我们发现在较低的浓度下，用一价碱原子终止锯齿形石墨烯纳米带（ZGNR）对其性质有显著的影响.特别是，使用钠原子使ZGNR边缘饱和，边缘碳原子的浓度为一半，使其成为一维的完美半金属，其中价带和导带仅在一个单一的Dirac点处相遇。与原始石墨烯不同，Na-ZGNR的狄拉克“锥”相对于波矢量不对称，而是倾斜的。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall
Graphene quantum dot on boron nitride: Dirac cone replica and Hofstadter butterfly
置于六方氮化硼上的石墨烯薄片在磁场存在下具有复杂的电子结构，这是由于与基底的范德华相互作用产生的六方莫尔电位。轻微的晶格失配引起周期性的超原胞势。区域折叠有望创造出原始狄拉克锥和霍夫施塔特蝴蝶的复制品。我们的大规模紧束缚模拟揭示了一个意想不到的共存的相对论和非相对论朗道能级结构。第零朗道水平及其相关的蝴蝶的存在下示出的狄拉克锥副本的发生是明确的签名。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall
Novel Spin-texture on the warped Dirac-cone surface states in topological insulators
我们用第一性原理计算和模型哈密顿量研究了Bi 2 Te 3族三维拓扑绝缘体的表面态性质。当表面狄拉克锥由于菱形结构中的Dresselhaus自旋轨道耦合而翘曲时，自旋获得有限的面外分量。我们预测了一种新的面内自旋纹理的扭曲表面狄拉克锥的自旋不垂直于电子动量。我们的k.p模型计算表明，这种新型的面内自旋纹理需要高阶Dresselhaus自旋轨道耦合项。
2011-03-24 cond-mat.mes-hall
High Chern number phase in topological insulator multilayer structures: a Dirac cone model study
我们使用狄拉克锥模型来探索Zhao等人在磁掺杂拓扑绝缘体（TI）多层结构中实现的高陈数（C）相[Nature 588，419（2020）]。通过捕捉相边界随参数的变化，计算了T1多层结构的陈氏数，得到了T1多层结构的陈氏数相图。高C行为归因于重整化狄拉克锥的带反转，伴随着带反转，在Γ点处的自旋极化将增加。此外，还研究了另外两种TI多层结构和TI超晶格结构。
2022-08-18 cond-mat.mes-hall
Signature of tilted Dirac cones in Weiss oscillations of $8-Pmmn$ borophene
8-Pmmn硼化物的多晶型表现出各向异性的倾斜狄拉克锥。在这项工作中，我们探讨的后果，倾斜狄拉克锥的磁输运性质的周期性调制的硼化物。我们在低温区用线性响应理论计算了调制诱导的扩散电导率。弱调制（电/磁或两者）的应用引起依赖于磁场的非零振荡漂移速度，其在低磁场下引起纵向电导率的外斯振荡。分别研究了弱空间电调制、弱空间磁调制以及弱空间电调制和弱空间磁调制下的外斯振荡。狄拉克锥的倾斜对纵向电导率的外斯振荡产生了额外的贡献。此外，它还提高了Weiss振荡的频率，并改变了其振幅。最值得注意的是，发现异相的存在，电调制和磁调制可以在扩散电导率中引起相当大的谷极化。谷极化的起源在于两个狄拉克锥在两个谷处的相反倾斜。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
Aperiodic quantum oscillations of particle-hole asymmetric Dirac cones
我们报告的实验测量和理论分析的Shubnikov-de Haas（SdH）振荡的狄拉克锥系统：在静水压力下的a-（BEDT-TTF）2 I3有机金属。测量的SdH振荡揭示了在高磁场B下的异常，其中1/B振荡周期性在高于7 T时丢失。我们解释这些不寻常的结果内的理论模型，考虑到固有的扭曲的a-（BEDT-TTF）2 I3狄拉克锥，如抛物线粒子孔不对称校正。其他可能的原因，如锥倾斜或塞曼效应，被仔细排除。不同费米能级的α-（BEDT-TTF）_2I_3样品的观测结果是一致的。
2017-12-02 cond-mat.mes-hall
Splitting of Dirac cones in HgTe quantum wells: Effects of crystallographic orientation, interface-, bulk-, and structure-inversion asymmetry
本文发展了$(0lh)$生长的HgTe/CdHgTe量子阱中狄拉克态精细结构的微观理论，其中$l$和$h$为密勒指数.结果表明，体积，界面和结构反演的不对称性，导致即使在零平面波矢的水平的反交叉和升降机的狄拉克状态简并。在临界厚度的量子阱中，二重简并狄拉克锥分裂为非简并外尔锥。量子阱的分裂和外尔点的位置与量子阱的晶体学取向密切相关。我们计算了与体积、界面和结构反转不对称性相关的分裂参数，并导出了狄拉克态的有效哈密顿量。进一步，我们得到了能谱的解析表达式，并讨论了（001），（013）和（011）生长量子阱的能谱。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall
Transport evidence of superlattice Dirac cones in graphene monolayer on twisted boron nitride substrate
二维（2D）材料中的强能带工程可以通过引入莫尔超晶格来实现，从而导致各种新的量子相的出现，这些量子相具有未来应用的潜力。目前，创造莫尔图案的作品主要集中在嵌入通道材料内部或通道与基板之间的扭曲上。然而，衬底材料内部的扭曲对未对准的沟道材料的影响却少得多。在这项工作中，我们报告了实现超晶格多狄拉克锥与共存的主狄拉克锥在单层石墨烯（MLG）在~0.14°扭曲双层氮化硼（tBN）衬底。输运测量揭示了三对超晶格狄拉克点周围的原始狄拉克锥，具有多个金属或绝缘状态周围的电荷中性点（CNP）的出现。位移场可调和电子-空穴非对称费米速度的温度依赖性的测量，以及无隙色散的超晶格狄拉克锥。MLG/tBN异质结中多狄拉克锥的实验观察得到了周期性莫尔势能带结构计算的支持。我们的研究结果揭示了使用扭曲基板作为一种通用的能带工程技术的二维材料，无论晶格匹配和晶体取向，这可能铺平了道路的一个新的分支twistronics的潜力。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall
Magneto-optics of quasi-relativistic electrons in tilted Dirac cones in graphene and $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
无质量狄拉克费米子以低能模式出现在几个准二维凝聚态系统中，如石墨烯、块状拓扑绝缘体的表面和层状有机半导体中。当这种系统的旋转对称性被面内电场或狄拉克锥的固有倾斜所降低时，所允许的偶极光学跃迁从几个选定的跃迁演变成宽扇的带间跃迁。我们表明，低能量载流子的洛伦兹协方差允许一个简洁的分析新兴的磁光特性。我们预测，红外吸收光谱产生的倾斜狄拉克锥结构的有机化合物，如$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$的定量信息。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall
Dirac fermions collimation in heterostructures based on tilted Dirac cone materials
该研究理论分析倾斜 Dirac 锥异质结构中费米子越过势垒后的输运，数值揭示 y 向倾斜参数对束流准直和透射概率的调控作用。
2024-04-03 cond-mat.mes-hall
Flat band, spin-1 Dirac cone, and Hofstadter diagram in the fermionic square kagome model
我们研究了费米子在正方形kagome晶格上的特征能带结构，kagome晶格是一种由三角形组成的角共享网络的二维晶格。我们发现，最近邻紧束缚模型的能带结构表现出许多特征，包括一个平坦的带，这是普遍存在的阻挫晶格。在平带上，我们用分子轨道表象阐明了它的起源，并找到了精确的局域本征态，称为紧局域态。除了平带，我们还发现了两个自旋为1的不同能量的狄拉克锥。这些自旋为1的狄拉克锥不能用最简单的有效狄拉克哈密顿量来描述，因为中间带是弯曲的，能谱是粒子-空穴不对称的。我们还研究了外场存在下正方形kagome晶格上的Hofstadter问题，发现修改后的自旋1狄拉克锥周围的陈数分布与传统的分布一致。
2021-08-04 cond-mat.mes-hall
Generalized Chiral Symmetry and Stability of Zero Modes for Tilted Dirac Cones
众所周知，手征性是狄拉克-费米子系统的一个重要对称性，它导致了石墨烯中的零模朗道能级，在这里，我们探讨这个概念是否可以扩展到有机金属中遇到的倾斜狄拉克锥。我们发现存在一种“广义手征对称性“，它包含倾斜狄拉克锥，其中广义手征算符$γ$，满足$γ^{\dagger} H + Hγ=0$的哈密顿量$H$，保护零模。我们可以利用这一点来证明$n=0$朗道能级是类似δ函数的（没有加宽），这是通过扩展阿哈罗诺夫-卡舍的论证来实现的。数值计算证实了具有广义手征的晶格模型具有非常尖锐的空间关联随机朗道能级。
2011-01-22 cond-mat.mes-hall
Tilted-Cone Induced Cusps and Nonmonotonic Structures in Dynamical Polarization Function of Massless Dirac Fermions
利用倾斜Weyl方程研究了有机导体中存在的倾斜Dirac锥电子的极化函数。基于对粒子-空穴激发的解析处理，探讨了其动力学性质。结果表明，极化函数作为频率和动量的函数呈现尖点和非单调结构。极化函数不仅与外动量的大小有关，而且与外动量的方向有关。这些性质是倾斜狄拉克锥的特征，并与石墨烯的各向同性情况形成对比。进一步，将所得结果应用于计算了倾斜锥对等离子体的光学电导率、等离子体频率和库仑相互作用的屏蔽等问题。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall
Observation of a Dirac point in microwave experiments with a photonic crystal modeling graphene
我们测量了由874个金属圆柱体组成的微波光子晶体的透射和反射光谱。这些光谱显示出狄拉克点的明显证据，狄拉克点是相对论性无质量费米子光谱的一个特征。事实上，狄拉克点是石墨烯电子能带结构的一种特殊性质，其性质因此可以由相对论狄拉克方程描述。在狄拉克点附近，测得的反射光谱类似于在石墨烯薄片的扫描隧道显微镜中通过电导测量获得的那些。
2010-05-25 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Explanation for the isotropy of the Dirac cone in graphene
结果表明，在没有自发对称性破缺的情况下，蜂窝晶格上相互作用电子系统的狄拉克锥在低能时是各向同性的。这种效应是由于狄拉克准粒子色散关系的$D_3$对称群的$Z_3$子群所引起的。违反的$Z_3$或亚晶格对称性的后果进行了讨论。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Type-III Dirac Cones from Degenerate Directionally Flat Bands: Viewpoint from Molecular-Orbital Representation
我们提出了一个系统的方法，创建III型狄拉克锥从退化的方向平坦带。这里，方向平坦带意味着仅在某个方向上完全无色散的带。关键的策略是通过添加具有选定形式的哈密顿矩阵的扰动来保留其中一个方向平坦的带，同时使另一个色散。这样一种形式的微扰被发现，通过使用“分子轨道表示”，我们已经制定了描述平带模型。因此，即使没有微调跳跃参数，该模型也能获得III型狄拉克锥。为了证明这种方法的普遍性，我们研究了两带模型和四带模型的具体例子。
2020-09-29 cond-mat.mes-hall
Two types of Dirac-cone surface states on (111) surface of topological crystalline insulator SnTe
我们对拓扑晶体绝缘体SnTe的（111）面进行了角分辨光电子能谱（ARPES）研究。与（001）面上表面布里渊区X_bar点上的一对Dirac-cone表面态不同，我们发现了两种Dirac-cone表面态，它们分别以G_bar和M_bar点为中心，起源于L点的体带反转。我们还发现狄拉克点的能量位置和狄拉克速度是不同的。这个ARPES实验演示了拓扑材料不同晶面上的表面态，并阐明了拓扑晶体绝缘体的镜像对称保护狄拉克锥如何出现在具有不同对称性的表面上。
2013-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Circular edge states in photonic crystals with a Dirac node
研究了二维Dirac方程在圆几何中的边缘态。从三分量极化场的角度讨论了二分量电磁场的性质，三分量极化场在狄拉克节点附近形成涡度随狄拉克质量符号变化的涡旋结构.极化场的Berry曲率与Dirac旋量态的Berry曲率有关。这个量对边界条件的变化很敏感。特别地，对于具有单个边界的几何形状，它为零，但对于具有两个边界的几何形状，它不为零。这种效果对于在样品内部产生阶梯状边缘是稳健的。
2017-03-30 cond-mat.mes-hall
Tilted Dirac Cones in Two-Dimensional Materials: Impact on Electron Transmission and Pseudospin Dynamics
本文研究二维 Dirac 材料异质结中倾斜 Dirac 锥对电子隧穿、透射概率及赝自旋动力学的影响，并揭示亚临界倾斜中间层中的全透射与厚度周期性。
2024-02-06 cond-mat.mes-hall
Manipulation of Dirac Cones in Mechanical Graphene
研究了具有蜂窝结构的弹簧-质量模型--机械石墨烯。通过仅控制一个参数，即平衡时的弹簧张力，振动谱发生显著变化。在谱中，在K点和K '点处总是存在Dirac锥。随着张力的改变，额外的狄拉克锥成对地产生和湮灭。当时间反演对称性被系统的均匀旋转破坏时，狄拉克锥的产生和湮灭导致适当定义的陈数的跳跃。然后，手征边缘模式的传播方向发生翻转，这给出了一个实验方法来检测拓扑转变。这是经典系统的体-边对应。我们还证明了另一个重要的概念，对称性保护的拓扑状态，是在工作中的经典系统。对于时间反演不变的情形，固定边界条件下存在拓扑边缘模，而自由边界条件下不存在拓扑边缘模。这种反差源于自由边界上的对称破缺。
2015-05-25 cond-mat.mes-hall
Dirac cone with helical spin polarization in ultrathin $α$-Sn(001) films
在InSb（001）衬底上生长的SnSn（001）薄膜中观察到了自旋分裂的二维电子态。角分辨光电子能谱学（ARPES）对这些薄膜进行揭示Dirac-cone的线性色散周围的表面布里渊区的$\barΓ$点，这表明几乎无质量的电子属于二维表面态。这些状态分散在薄膜中的块状量子阱状态之间的带隙中。此外，圆二色性的ARPES和自旋分辨的ARPES研究表明螺旋自旋极化的Dirac锥状表面状态，这表明在散装拓扑绝缘体（TI）的拓扑保护字符。这些结果表明，准三维TI相可以实现在薄膜的零间隙半导体。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall
Observing Movement of Dirac Cones from Single-Photon Dynamics
石墨烯具有蜂窝状结构，在理解物质物理学中具有重要意义，它表现出异常的半整数量子霍尔效应和非常规的电子光谱，具有量子相对论现象。特别地，类石墨烯结构可用于实现拓扑绝缘体，其激发了具有强免疫性的内在拓扑保护机制，用于维持量子信息的相干性。这些奇特的物理现象源于狄拉克锥的独特性质，它表现出高空穴简并性、无质量的载流子和带的线性交叉。狄拉克锥的实验观测通常集中在能量-动量空间与体积测量。近年来，光子系统的波函数和能带结构被映射到实空间，使得灵活的控制成为可能。在这里，我们展示了一个直接观察的狄拉克锥的运动从单光子动力学在不同的双轴应变下的光子石墨烯。与量子力学中的波粒性质相同，我们通过动态检测边缘模式并通过累积和统计单个粒子注册来提取包的扩散距离来识别Dirac锥的运动。我们从单光子动力学观察狄拉克锥运动的结果，以及通过映射定义在动量空间中的能带结构在实空间中直接观察的方法，为理解量子机制中的各种人工结构铺平了道路。
2020-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magnetoplasmons of the tilted-anisotropic Dirac cone material $α-$(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
研究了有机化合物$α-$（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$在垂直磁场中准二维电子液体的低能连续模型的集体模.零磁场输运实验和\textit{ab initio}理论证明，该材料同时具有无质量和有质量的低能载流子，前者可用倾斜的各向异性狄拉克锥描述。这些锥的极化率是各向异性的，并且在任何两个回旋共振之间发生两组磁等离子体激元模式。我们表明，锥的倾斜导致一个独特的谷间阻尼效应：上混合模式的一个锥是阻尼的粒子孔连续的其他锥在通用方向。我们分析了大量载流子的存在如何影响系统的响应，并演示了掺杂如何可以调整$α-$（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$之间的各向同性和各向异性的筛选制度。
2014-09-09 cond-mat.mes-hall
Lamb shift of the Dirac cone of graphene
电磁真空的涨落是自然界量子结构最有力的表现之一。它们对石墨烯的狄拉克电子的影响被认为会引起一些壮观的纯量子现象，如卡西米尔效应和阿哈拉诺夫-玻姆效应。在这项工作中，我们证明，通过使用第一性原理的方法，石墨烯的狄拉克锥也受到了相当大的兰姆shift.We表明，微观电子电流流动的石墨烯平面耦合有效地与真空波动引起的电子能级（高达4毫电子伏）和速度的重整化。这种兰姆位移比孤立碳原子的预测值大一个数量级。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall
Chiral honeycomb superstructure, parquet nesting, and Dirac cone formation in Cu-intercalated 2H-TaSe2
在过渡金属二硫属化物TaSe $_2$中嵌套一个对称的手性蜂窝结构，在单粒子激发谱中产生狄拉克锥异常。然而，良好定义的狄拉克点的形成似乎是由2D等离子体上的有效散射阻碍。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rashba-Dirac cones at the tungsten surface: Insights from a tight-binding model and thin film subband structure
建立了一个包含自旋轨道耦合的体心立方钨紧束缚模型，并将其应用于（110）钨薄膜的表面态。该模型准确地描述了各向异性的狄拉克锥状色散和Rashba的表面态的自旋极化，包括对体的钨的表面原子层的弛豫的关键作用。结果表明，表面弛豫影响钨表面态，因为它会导致表面原子层和附近层的原子轨道之间的重叠增加，而电场，这是由于电荷转移之间的钨和真空附近的表面或体层和表面层之间不显着影响的Rashba-Dirac表面态。据发现，与体模杂交有不同的强度属于上，下拉什巴-狄拉克锥的薄膜表面状态，并导致在$reversal$的自旋$\uparrow$和$\downarrow$电子在大多数的上拉什巴-狄拉克锥相对于那些预期的唯象的旅行方向。它还表明，intrasite（不intersite）的自旋轨道哈密顿矩阵元素是主要负责的Rashba-Dirac锥的形成，和他们的自旋极化。在对拓扑绝缘体、自旋霍尔效应和相关现象建模时，应考虑这一发现。
2016-11-11 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of Dirac cones on the surface of a topological insulator
我们建议Floquet工程师狄拉克锥表面的三维拓扑绝缘体。我们发现，一个大的可调谐性的费米速度可以实现作为一个功能的偏振，方向和振幅的驱动场。利用这种外部控制，准能谱中的狄拉克锥可以变成椭圆形或有质量的，这与实验证据是一致的。这些结果有助于我们理解拓扑绝缘体中表面态和外部交流驱动场的相互作用。在我们的工作中，我们使用的三维系统，而不是有效的表面哈密顿，这通常被认为是在文献中的完整的哈密顿量。我们的研究结果表明，狄拉克锥在quasienergy频谱仍然强大，即使在体状态的存在下，因此，他们验证了使用有效表面哈密顿量探索Floquet驱动的拓扑边界的属性。此外，我们的模型允许我们引入新的面外场的配置，这不能占有效表面哈密顿量。
2019-07-25 cond-mat.mes-hall
Evolution of Band Topology by Competing Band Overlap and Spin-Orbit Coupling: Twin Dirac Cones in Ba$_3$SnO as a Prototype
以反钙钛矿Ba $_3$ SnO为原型材料，从理论上论证了能带反转和自旋轨道耦合（SOC）之间的竞争如何导致能带拓扑的非平凡演化.一个关键的观察是，当带反转占主导地位的SOC，出现“双”狄拉克锥的能带结构。由于双狄拉克锥，该带显示出非常特殊的结构，其中一个双晶的上锥不断地转变为另一个双晶的下锥。有趣的是，带反转和SOC的相对尺寸在这一系列的反钙钛矿A $_3$ EO中通过A（Ca，Sr，Ba）和/或E（Sn，Pb）原子的取代来控制。对一个有效模型的分析表明，双狄拉克锥的出现是普遍的，这使得我们的论证成为寻找由竞争带反转和SOC引起的奇异能带结构的一个有希望的出发点.
2017-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Split Dirac cones in HgTe/CdTe quantum wells due to symmetry-enforced level anticrossing at interfaces
我们描述了HgTe/CdHgTe量子阱的临界和接近临界厚度的狄拉克态的精细结构，并证明了由界面反转不对称驱动的狄拉克锥尖端之间的反交叉间隙的形成。通过结合对称性分析、原子计算、k-p理论和界面项，我们得到了能谱的定量描述，并提取了界面混合系数。狄拉克锥的零磁场分裂可以在研究磁输运现象、回旋共振、拉曼散射或太赫兹辐射吸收等方面得到实验证实。
2014-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
