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电子-电子相互作用在 $M$-谷转角过渡金属二硫化物中的作用

介观与纳米尺度物理 2025-09-24 v2 强关联电子

摘要

我们利用自洽 Hartree-Fock 近似研究了 MM-谷莫尔条纹中长程库仑相互作用的作用。该平台最近被提出 [Nature 643, 376 (2025) 和 arXiv:2411.18828 (2024)] 作为一类新型的可实验实现的莫尔材料,它使用具有 1T 结构的转角过渡金属二硫化物同质双层。虽然这些开创性研究考虑了无电位移场的非相互作用理论,但本工作表明,有限掺杂下的电子-电子相互作用以及层间偏压都会强烈地修饰莫尔能带。对于小转角(5\lesssim 5^\circ),态密度随填充和层间偏压的变化,在接近对齐(00^\circ)和反对齐(6060^\circ)堆叠的扭转中表现出定性不同的行为,并具有可调谐的范霍夫奇点(VHSs)。此外,相互作用将 VHS 钉扎在费米能级上,在零偏压和有限偏压下均覆盖一个有限的掺杂范围,这一效应已知能增强超导性和强关联态。在半填充时,我们得到了作为相互作用强度、层间偏压和转角函数的相图。我们发现,在各向同性铁磁体和反铁磁体之间存在由能带混合驱动的竞争,两者在广泛的实验可及参数范围内近乎简并。我们的工作表明,MM-谷 1T tTMDs 中的关联态可以通过施加电位移场和电子掺杂进行原位强调谐。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.14283,
  title  = {Role of electron-electron interactions in $M$-valley twisted transition metal dichalcogenides},
  author = {Christophe De Beule and Liangtao Peng and E. J. Mele and Shaffique Adam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14283},
  year   = {2025}
}