扭转双层石墨烯中的平带铁磁性

我们基于 Mielke 和 Tasaki 提出的平带铁磁性定理来讨论扭转双层石墨烯（TBG）。根据该定理，若平带态的单粒子密度矩阵是不可约的，则会出现铁磁性；我们认为这一结果可应用于 TBG 在魔角 $\theta\sim1.05^\circ$ 附近电荷中性点周围出现的准平带。我们证明了在此情况下密度矩阵是不可约的，从而预测中性 TBG（$n=0$）具有铁磁基态。接着我们表明，若衬底在电荷中性处诱导出单粒子能隙，则该定理也可仅应用于平的导带或价带。同样在此情况下，相应的密度矩阵也是不可约的，从而在半填充（$n=\pm2$）时出现铁磁性。