扭转双层石墨烯中准粒子性质的 Hartree 理论计算
介观与纳米尺度物理
2020-07-02 v3 材料科学
强关联电子
摘要
要深入理解魔角附近扭转双层石墨烯 (tBLG) 中相互作用的电子，从而揭示所观察到的对称破缺相的物理起源，这是必要的。在此，我们给出了 tBLG 在（半）金属相中作为掺杂和扭转角函数的电子性质的详细第一性原理 Hartree 理论计算。具体而言，我们计算了准粒子性质，如能带结构、态密度 (DOS) 和局域态密度 (LDOS)，这些在光发射和隧穿谱实验中可直接观测。我们发现准粒子性质在掺杂后发生显著变化——这是紧束缚理论未能捕捉到的效应。特别地，我们观察到部分占据的能带显著变平，从而增强了费米能级处的态密度。我们预测了在 tBLG 的 AB/BA 区域中该能带变平在 LDOS 中的清晰特征，可通过扫描隧穿实验进行检验。我们还研究了准粒子性质对 tBLG 介电环境的依赖性，并发现由于强内部屏蔽，这些性质出奇地稳健。最后，我们给出了 Hartree 势的一个简单解析表达式，使得无需自洽计算即可确定准粒子性质。
引用
@article{arxiv.2004.14784,
title = {Hartree theory calculations of quasiparticle properties in twisted bilayer graphene},
author = {Zachary A. H. Goodwin and Valerio Vitale and Xia Liang and Arash A. Mostofi and Johannes Lischner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.14784},
year = {2020}
}