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作为拓扑重费米子的 TBG:II. 模型参数的解析近似

强关联电子 2023-07-07 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

最近提出的扭曲双层石墨烯(TBG)的拓扑重费米子(THF)模型 [Phys. Rev. Lett. 129, 047601] 旨在调和扫描隧道显微镜观测到的后者类量子点的电子结构与其在输运测量中表现出的电子离域。THF 模型通过将局域化(重)费米子与反常传导电子耦合来实现这一点。最初,THF 模型的参数由 TBG 的 Bistritzer-Macdonald(BM)模型 [Phys. Rev. Lett. 129, 047601] 数值获得。本工作中,我们推导了 THF 模型参数作为扭转角、AA 与 AB 区域隧穿振幅之比(w0/w1w_0 / w_1)以及相互作用势屏蔽长度函数的解析表达式。通过在广泛实验相关参数空间上数值计算 THF 模型参数,我们表明所得近似极好,即在几乎整个参数空间内相对误差在 30% 以内。在单粒子层面,THF 模型在角度与隧穿振幅比的大相位空间上准确捕捉了 BM 模型的能谱。当包含相互作用时,我们还表明对于现实的隧穿振幅比(0.6w0/w11.00.6 \leq w_0/w_1 \leq 1.0),THF 对 TBG 的描述在魔角附近是良好的,此时局域与传导费米子间的杂化 γ\gamma 小于重费米子的在位排斥 U1U_1(即 γ<U1|\gamma| < U_1)。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.03429,
  title  = {TBG as Topological Heavy Fermion: II. Analytical approximations of the model parameters},
  author = {Dumitru Călugăru and Maksim Borovkov and Liam L. H. Lau and Piers Coleman and Zhi-Da Song and B. Andrei Bernevig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.03429},
  year   = {2023}
}

备注

18+144 pages and 6+57 figures. Published version