层状材料和异质结构中现实库仑相互作用的 Wannier 函数方法

我们引入了一种方法，从相应体材料的从头计算中推导独立层状材料和垂直异质结构中的现实库仑相互作用项。为此，我们建立了一种结合受限随机相位近似框架内的计算、某些低能希尔伯特空间内库仑矩阵元的 Wannier 函数表示以及连续介质静电学的方法，我们称之为 Wannier 函数连续介质静电学 (WFCE)。对于单层和双层石墨烯，我们在 0.2 eV 或更好的精度内重现了库仑矩阵元的完整从头计算结果。我们表明，双层石墨烯中的现实库仑相互作用可以通过不同的介电和金属环境在 eV 尺度上进行调控。与 [M. M. Scherer et al., Phys. Rev. B 85, 235408 (2012)] 中推导的电子相图的比较表明，双层石墨烯的电子基态是层状反铁磁体，并且在库仑相互作用的这些强烈变化下仍然保持惊人的不受影响。