大角度扭转双层石墨烯中的第一性原理电子 - 声子相互作用与电子输运
材料科学
2024-03-01 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
扭转双层石墨烯（tBLG）已成为新型凝聚态物理的一个令人兴奋的平台。然而，tBLG 中的电子 - 声子（-ph）相互作用及其对电子输运的影响尚未被完全理解。在此，我们展示了针对扭转角为 13.2 度和 21.8 度的公度 tBLG 中 -ph 相互作用和电阻率的第一性原理计算。这些计算克服了关键技术障碍，包括多达 76 个原子的大单胞、-ph 相互作用的布里渊区折叠，以及由于 AA 堆叠域导致的不稳定晶格振动。我们表明，由层间呼吸（LB）声子引起的 -ph 相互作用增强了大角度 tBLG 中的谷间散射。这种相互作用有效地耦合了两个层，否则在大扭转角下这两层在电子上是解耦的。因此，tBLG 中的声子限制电阻率偏离了单层石墨烯和魔角附近 tBLG 特有的温度线性趋势。综上所述，我们的工作量化了 tBLG 中的 -ph 相互作用和散射机制，揭示了大扭转角下微妙的层间耦合效应。
引用
@article{arxiv.2402.19453,
title = {First-principles electron-phonon interactions and electronic transport in large-angle twisted bilayer graphene},
author = {Shiyuan Gao and Jin-Jian Zhou and Yao Luo and Marco Bernardi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.19453},
year = {2024}
}