扭曲双层石墨烯中的电子-声子散射与面内电导率
介观与纳米尺度物理
2016-12-21 v1
摘要
我们研究了石墨烯扭转双层的面内输运性质，采用(i)底层电子结构的低能有效哈密顿量，(ii)各向同性弹性声子模型，以及(iii)用于弹性电子-声子散射的线性玻尔兹曼方程。我们发现扭转双层的输运对组成层的旋转角度极为敏感。类似于扭转双层的电子结构，输运在三个不同的角度区域中存在质的不同。在大角度（）且温度低于层间Bloch-Grüneisen温度~K时，电导率与扭转角无关，即层完全解耦。高于此温度时，即使层在基态下解耦，也会被电子-声子散射重新耦合，且输运既不同于单层石墨烯也不同于Bernal双层。在小角度区域时，电导率下降两个数量级并呈现出丰富的能量依赖性，反映了费米面底层拓扑变化（Lifshitz转变）的复杂性。在中间角度，电导率随扭转角减小而连续降低，而电导率的能量依赖性呈现两个急剧转变，发生在特定的依赖于角度的能量处，这可能与(i)被广泛研究的扭转双层范霍夫奇点（van Hove singularity）以及(ii)当三角放置的电子袋装饰强翘曲狄拉克锥时发生的Lifshitz转变有关。我们考察了层垂直电场的作用，发现它在低温下强烈影响电导率，而这一效应在室温下被费米抹平（Fermi smearing）所掩盖。
引用
@article{arxiv.1611.04386,
title = {Electron-phonon scattering and in-plane electric conductivity in twisted bilayer graphene},
author = {N. Ray and M. Fleischmann and D. Weckbecker and S. Sharma and O. Pankratov and S. Shallcross},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.04386},
year = {2016}
}