分解扭曲多层体系的电子结构：连接能谱与非公度波函数

扭曲多层体系，包括扭曲双层石墨烯（TBG）、扭曲三层石墨烯和扭曲双层过渡金属二硫化物等材料，在凝聚态物理中引起了广泛关注。尽管备受关注，对其电子结构的全面描述，特别是在处理非公度波函数时，仍是一个持续的挑战。在此，我们引入一个统一的理论框架，以高效描述扭曲多层体系中涵盖能谱和波函数的电子结构，同时适应公度和非公度情形。我们的分析表明，即使存在复杂的层间耦合，这些体系中的物理可观测量也可以系统地分解为来自各层及其相应 ${k}$ 点的贡献。这种分解有助于计算与波函数相关的、超越能谱的响应特性。我们提出了一种在截断 Hilbert 空间中的局部低秩近似 Hamiltonian，能够达到任意所需精度，与以往的大规模计算相比提供了数值效率。通过对 moiré TBG 的能谱和光电导的计算，以及展示其在非公度准晶 TBG 中的适用性，证实了我们理论的有效性。我们的发现为研究扭曲多层体系的电子结构提供了一种通用方法，并为未来的研究铺平了道路。