利用密度矩阵重整化群高效模拟摩尔材料
强关联电子
2020-11-18 v3
摘要
我们提出了针对魔角附近扭转双层石墨烯（twisted bilayer graphene, tBLG）相互作用连续模型的无限密度矩阵重整化群（infinite density-matrix renormalization group, DMRG）研究。由于长程库仑相互作用和大量的轨道自由度，tBLG 难以用标准 DMRG 技术研究——即便构建和存储哈密顿量本身已是重大挑战。为克服这些困难，我们采用最近发展的压缩流程，获得相互作用 tBLG 哈密顿量的矩阵乘积算符表示，并证明该表示即便在包含自旋、谷和轨道自由度时依然高效且精确。为基准测试我们的方法，我们主要聚焦于该问题的无自旋、单谷版本，在半填充时我们发现其基态为向列半金属。值得注意的是，我们发现基态本质上是一个 k 空间 Slater 行列式，因此 Hartree-Fock 与 DMRG 在该问题上给出几乎相同的结果。我们的结果表明，魔角石墨烯中长程相互作用的效应可用 DMRG 高效模拟，并为未来数值研究含自旋、双谷 tBLG 及其他摩尔材料中的强关联物理开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2009.02354,
title = {Efficient simulation of moire materials using the density matrix renormalization group},
author = {Tomohiro Soejima and Daniel E. Parker and Nick Bultinck and Johannes Hauschild and Michael P. Zaletel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02354},
year = {2020}
}
备注
corrected a typo in arxiv author list