电荷中性魔角双层石墨烯中的向列拓扑半金属与绝缘体

我们报道了在假设谷 U(1) 对称性得以保持的前提下，对扭转双层石墨烯莫尔平带中相互作用效应的完全自洽 Hartree-Fock 计算。我们使用现实的能带结构与相互作用，并聚焦于电荷中性点，实验上在此点 variously 报道了绝缘或半金属行为。将搜索限制于谷 U(1) 对称性保持不被破缺的序，我们找到三类具有竞争基态能量的自洽解：(i) 破缺 $C_2 {\mathcal T}$ 对称性的绝缘体，包括谷陈绝缘体；(ii) 自旋或谷极化绝缘体；(iii) 破缺转动 $C_3$ 对称性的半金属，其无隙性由莫尔平带的拓扑保护。我们发现这些态的相对稳定性可由破缺 $C_3$ 转动的弱应变调控。向列半金属以及有些出乎意料地，$C_2 {\mathcal T}$ 破缺绝缘体，被弱应变稳定。这些基态可能与电荷中性处观测到的半金属与绝缘行为及其观测的样品差异性有关。我们也与电荷中性附近的 STM 测量结果进行比较。