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Fracton-elasticity duality in twisted moiré superlattices

Gaa, Jonas 1; Palle, Grgur 1; Fernandes, Rafael M.; Schmalian, Jörg 1,2
1 Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract (englisch):

We formulate a fracton-elasticity duality for twisted moiré superlattices, taking into account that they are incommensurate crystals with dissipative phason dynamics. From a dual tensor-gauge formulation, as compared to standard crystals, we identify twice the number of conserved charges that describe topological lattice defects, namely, disclinations and another type of defects that we dub discompressions. The key implication of these conservation laws is that both glide and climb motions of lattice dislocations are suppressed, indicating that dislocation networks may become exceptionally stable. We also generalize our results to other planar incommensurate crystals and quasicrystals.

DOI: 10.1103/PhysRevB.104.064109
Zitationen: 9
Zitationen: 11
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsdatum 02.08.2021
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2469-9950, 2469-9969
KITopen-ID: 1000136796
HGF-Programm 47.11.02 (POF IV, LK 01) Emergent Quantum Phenomena
Erschienen in Physical Review B
Verlag American Physical Society (APS)
Band 104
Heft 6
Seiten Art.-Nr.: 064109
Vorab online veröffentlicht am 01.08.2021
Nachgewiesen in Web of Science
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