魔角单三层石墨烯中的平带、电子相互作用与磁序
介观与纳米尺度物理
2021-09-01 v2 材料科学
强关联电子
摘要
从扭转双层石墨烯开始,基于石墨烯的莫尔材料近来已成为研究强电子关联的新平台。在本文中,我们研究三层石墨烯上的扭转石墨烯单层,并证明当扭转角接近 1.16 的魔角时,该系统可承载平带。当单层石墨烯扭转在 ABA 三层石墨烯上时,平带并不孤立,而是被具有大费米速度的狄拉克锥所穿过。相反,扭转在 ABC 三层石墨烯上的石墨烯(记为 AtABC)在平带与远程带之间表现出带隙。由于已知 ABC 三层石墨烯和扭转双层石墨烯承载破对称相,我们进一步研究了表面相似的魔角 AtABC 系统。我们使用哈特里理论和原子哈伯德理论研究了 AtABC 中电子-电子相互作用的效应,以计算作为掺杂、扭转角和垂直电场函数的磁相图。我们的分析揭示了丰富的磁有序,包括铁磁性和亚铁磁性,并证明垂直电场使 AtABC 更容易发生磁有序。
引用
@article{arxiv.2105.12641,
title = {Flat bands, electron interactions and magnetic order in magic-angle mono-trilayer graphene},
author = {Zachary A. H. Goodwin and Lennart Klebl and Valerio Vitale and Xia Liang and Vivek Gogtay and Xavier van Gorp and Dante M. Kennes and Arash A. Mostofi and Johannes Lischner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12641},
year = {2021}
}