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Magic angles and flat Chern bands in alternating-twist multilayer graphene system

Journal of Materials Science & Technology 2022年第16期111卷 28-34页

作者： Zhiyong Liu Wenyuan Shi Teng Yang Zhidong Zhang Shenyang National Laboratory for Materials Science Institute of Metal ResearchChinese Academy of SciencesShenyang 110016China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaShenyang 110016China Western Reserve Academy 115 College Street HudsonOhio 44236United States

Based on the effective continuum model,we study alternating-twist multilayer graphene system and emergence of magic angles and flat band *** the alternating-twist multilayer graphene system(from triple layers to few layers)are found to have flat bands at magic angles where the area of AA stacking equals n-fold(n is an integer)electron cyclotron *** the pseudo-Landau-level representation,there is always an isolated Dirac band in the alternating-twist graphene system constructed by odd number of *** each pair of flat bands can be perceived as the zeroth pseudo-Landau-levels in two dimensional Dirac fermions,electron in the flat band pair can feel a pseudo-magnetic field with the same magnitude but the opposite *** Chern number for each flat band is+1(or-1)which can be tuned by twisting in the vicinity of magic angles or by *** concurrent appearance of strong correlation and band topology of flat bands in the alternating-twist multilayer graphene may pave an avenue for the new understanding of superconductivity observed in triple-layered graphene,and supply a new playground for realizing(quantum)anomalous Hall effect.

关键词： Alternating-twist multilayer graphene Magic angle Flat band band topology

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