扭转双层石墨烯在电荷中性处的关联诱导绝缘拓扑相
强关联电子
2021-01-27 v3
摘要
扭转双层石墨烯(TBG)为阐明二维体系中强关联与拓扑现象之间的相互作用提供了独特的框架。电荷、自旋和谷等多重电子自由度的存在导致了大量可能的有序态和不稳定性。确定在强关联区中哪些态得以实现,对于揭示TBG实验中观测到的超导态与关联绝缘态的本质具有根本意义。在此,我们使用无偏、无符号问题的量子蒙特卡洛模拟来求解TBG在电荷中性处的有效相互作用晶格模型。除通常的簇Hubbard型排斥外,该模型还包含由于TBG非平凡拓扑性质而出现的辅助跳跃相互作用。这种非局域相互作用从根本上改变了电荷中性处的相图,即使相互作用无穷小也会使狄拉克锥打开能隙。随着相互作用强度增加,一系列不同的关联绝缘相涌现,包括具有拓扑边缘态的量子谷霍尔态、谷间相干绝缘体以及价键固体。此处发现的电荷中性关联绝缘相,为全面理解TBG整数填充处的绝缘态及邻近超导态提供了亟需的参考态。
引用
@article{arxiv.2004.12536,
title = {Correlation-induced insulating topological phases at charge neutrality in twisted bilayer graphene},
author = {Yuan Da Liao and Jian Kang and Clara N. Breiø and Xiao Yan Xu and Han-Qing Wu and Brian M. Andersen and Rafael M. Fernandes and Zi Yang Meng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12536},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 9 figures, 2 tables