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考虑异应变的扭曲双层石墨烯松弛原子配置解析解

强关联电子 2025-10-10 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

扭曲双层石墨烯的连续体原子松弛模型涉及内层弹性能与层间黏合能之和的最小化。弹性能偏好刚性扭转,即扭曲的蜂窝晶格保持无变形,而黏合能偏好伯纳尔堆叠,导致松弛被划分为三角形AB和BA堆叠域。我们将两种松弛模型的结果与已发布的布拉格干涉数据进行比较,发现其中一种模型与之良好吻合。随后我们提供一种方法,找到该模型在约0.7度扭角以上(即第一魔角)的高度精确近似解。我们发现在无外部异应变以及存在外部异应变情况下的闭式表达式。这些表达式不是以黏合能与弹性能之比的泰勒级数形式给出,因为正如我们所示,这种级数的收敛半径太小,无法覆盖第一魔角。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.15154,
  title  = {Analytical solution for the relaxed atomic configuration of twisted bilayer graphene including heterostrain},
  author = {Jian Kang and Oskar Vafek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.15154},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 7 figures, and 8 pages of appendix, with updated Appendix C