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魔角扭转双层石墨烯关联绝缘体的谱学表征

强关联电子 2022-09-16 v2

摘要

我们解析地计算了魔角扭转双层石墨烯(TBG)窄带的整填充关联基态的扫描隧道显微镜(STM)特征。在实验上验证了强耦合方法在 ±4\pm 4 个电子/摩尔超晶胞处的适用性后,我们考虑了 14 种不同多体关联态的 STM 信号的空间特征,并评估了在石墨烯晶格尺度上出现 Kekulé 畸变(KD)的可能性。值得注意的是,我们发现将谷间相干(IVC)TBG 绝缘体中的两个相反石墨烯谷耦合并不总是导致 KD。作为一个例子,我们展示了 Kramers IVC 态及其非手性 U(4)\mathrm{U} \left( 4 \right) 转动不表现出任何 KD,而时间反演对称 IVC 态则表现出 KD。我们在大范围能量和模型参数下获得的结果表明,STM 信号和态的陈数可用于唯一确定 TBG 基态的性质。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.15300,
  title  = {Spectroscopy of Twisted Bilayer Graphene Correlated Insulators},
  author = {Dumitru Călugăru and Nicolas Regnault and Myungchul Oh and Kevin P. Nuckolls and Dillon Wong and Ryan L. Lee and Ali Yazdani and Oskar Vafek and B. Andrei Bernevig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.15300},
  year   = {2022}
}

备注

8+80 pages, 2+65 figures. New version matches the published version