魔角扭叠双层石墨烯的相关效应：基于辅助场量子蒙特卡罗研究
强关联电子
2025-03-11 v2 计算物理
摘要
魔角扭叠双层石墨烯（MATBG）是一个探讨电子相互作用在拓扑平带中作用的迷人平台。Bistritzer-MacDonald（BM）模型提供了平带的简化定量描述。引入远程库仑相互作用导致互作用BM（IBM）哈密顿量形成，这是一种在动量空间中的连续描述，为 MATBG 的许多体系提供了非常自然的起点。然而，对 IBM 模型进行准确可靠的许多体计算具有挑战性，主要局限于特殊填充或较小的晶格规模。我们采用最先进的辅助场量子蒙特卡罗（AFQMC）方法来研究 IBM 模型，该方法将信任问题限制在可实现大系统规模的精确处理上。我们确定基态性质并量化与均值场理论计算之间的误差。我们的计算识别了相关金属态及其与在半填充和电中性处的绝缘克拉默斯区间相干态之间的竞争。此外，我们研究了三分之一填充和三四之一填充，并检验了单 Slater 配分方案之外的许多体修正效应。我们讨论了 IBM 哈密顿量细节对结果的影响，包括不同形式的双计数修正，以及建立和精确指定许多体哈密顿量的必要性，以便更直接、定量地与 MATBG 中的实验进行比较。
引用
@article{arxiv.2405.17808,
title = {Correlation effects in magic-angle twisted bilayer graphene: An auxiliary-field quantum Monte Carlo study},
author = {Zhi-Yu Xiao and Shiwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.17808},
year = {2025}
}