Kagome石墨烯及相关结构中的铁磁性与Wigner结晶
材料科学
2018-08-01 v3 强关联电子
计算物理
摘要
平带中的相互作用因态密度发散而被放大,这引发了铁磁性和Wigner结晶等多种多体现象。然而,迄今为止大多数平带物理研究基于模型系统,使其实验实现遥不可及。在此,我们提出一类由真实原子构成的系统,即具有现实物理相互作用的碳原子(此处称为Kagome石墨烯/石墨炔)。密度泛函理论计算揭示,这些Kagome晶格提供了一种可控方式来实现足够接近费米能级的鲁棒平带。经空穴掺杂后,它们分裂为不同能量的自旋极化带,从而产生平带铁磁性。在半填充时,该分裂达到768 meV的最高水平。而在较小填充下,例如当ν=1/6时,则自发形成Wigner晶体,其中电子形成局域在规则三角晶格格点上的闭合环。它打破了原始Kagome晶格的平移对称性。我们进一步表明Kagome晶格表现出良好的机械稳定性,并基于此提出了一种实验实现Kagome石墨烯的可能途径。
引用
@article{arxiv.1801.07550,
title = {Ferromagnetism and Wigner crystallization in Kagome graphene and related structures},
author = {Yuanping Chen and Shenglong Xu and Yuee Xie and Chengyong Zhong and Congjun Wu and S. B. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.07550},
year = {2018}
}