扭转双层石墨烯中的短程与长程交换相互作用

我们讨论了在自洽哈特里-福克（HF）近似下长程相互作用与短程原子哈伯德相互作用，对各种扭转角下电荷中性扭转双层石墨烯（TBG）能带结构的影响对比。从原子尺度计算出发，我们确定了具有哈伯德相互作用的 TBG 在多种磁序下的准粒子能带结构：调制反铁磁（MAFM）、节点反铁磁（NAFM）与六角反铁磁（HAFM）。随后，我们发展了一种在连续介质近似中纳入这些磁序及 HF 势的方法。远离魔角时，我们观察到相较于 HF 势的影响，磁序对 TBG 能带结构有剧烈影响。然而在魔角附近，HF 势相较于磁序似乎对能带结构起主要作用。这些发现表明，在魔角附近电荷中性 TBG 的 HF 计算中常见的自旋-谷简并破缺对称态应倾向于磁序，因为原子尺度哈伯德相互作用会打破该对称性以支持自旋极化。