魔角石墨烯的强耦合理论:教学式导论
强关联电子
2021-12-21 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们给出一份自洽的、关于近期发展的魔角石墨烯强耦合理论的综述。该方法的一个优势在于,单一表述即可同时刻画绝缘态与超导态,并且在若干简化假设下可解析处理。我们首先在能暴露其特殊能带拓扑与几何的极限下,综述魔角石墨烯平带的电子结构。我们强调平带与最低朗道能级之间的相似性如何为理解相互作用效应提供洞见。例如,在特定的分数填充下,我们注意到实现分数量子陈绝缘态的潜力。在整数填充下,该方法指向味有序绝缘体,可由其有序相中的 sigma 模型刻画。出乎意料地,sigma 模型的拓扑织构携带电荷,这使得我们能将同一理论拓展至描述偏离整数填充的掺杂相。我们展示该方法如何在 sigma 模型无序化时导致超导,并估算该超导体的 T。我们强调有效超交换耦合在配对与设定库珀对有效质量方面的重要作用。寻求增强该耦合有助于预测新的超导平台,包括近期发现的交替扭曲三层石墨烯平台。我们还将我们的提案与其他超导体的强耦合理论进行对比。
引用
@article{arxiv.2105.08858,
title = {Strong Coupling Theory of Magic-Angle Graphene: A Pedagogical Introduction},
author = {Patrick J. Ledwith and Eslam Khalaf and Ashvin Vishwanath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.08858},
year = {2021}
}
备注
Comments: Contribution to the Philip W. Anderson Memorial Special Issue of Annals of Physics. 31 pages, 8 figures