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六方氮化硼上石墨烯中相互作用诱导的金属态

强关联电子 2016-11-04 v1 材料科学

摘要

库仑相互作用广为人知地会增大相互作用粒子的有效质量,因而往往有利于在公度填充下出现局域化态。在此,我们将展示与这一共识相反,在由石墨烯与六方氮化硼(h-BN)构成的范德瓦耳斯异质结构中,在位库仑排斥会首先破坏局域化态。这是因为在位库仑排斥倾向于抑制由 h-BN 衬底引起的相邻碳之间的不对称性。我们通过求解一个紧束缚模型证实了这一惊人现象,其中在位库仑排斥在相干势近似下处理,跳跃参数源自基于石墨烯/h-BN 异质结构的密度泛函理论计算。我们的结果表明,在考虑实际的在位库仑排斥值以及不同的层间距离后,实验上在石墨烯/h-BN 异质结构中观测到的无带隙与有带隙态均可得到理解。最后,我们提出了增强有带隙态的方法,这对于石墨烯在下一代电子学中的潜在应用至关重要。此外,我们认为被多体效应抑制的带隙也应发生在其他范德瓦耳斯异质结构中。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.00908,
  title  = {Interaction-induced metallic state in graphene on hexagonal boron nitride},
  author = {Jin-Rong Xu and Ze-Yi Song and Chen-Guang Yuan and Yu-Zhong Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.00908},
  year   = {2016}
}

备注

9 pages, 8 figures