过渡金属二硫化物莫尔超晶格中的维格纳分子超晶体：自下而上方法的启示
强关联电子
2024-03-20 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
通过采用大规模全组态相互作用（FCI）计算的精确对角化方法，精确求解了双阱莫尔量子点（MQD）中 N=4 个费米子载流子的少体问题。这代表了采用自下而上策略研究整数填充 ν > 1 的过渡金属二硫化物（TMD）莫尔超晶格中分子超晶体形成的第一步。与常用的自旋-空间非限制哈特里-福克（sS-UHF）平均场解进行的对比分析，展示了 UHF 方法（本身）在恰当描述点间库仑相互作用影响方面的局限性。特别是，对于 ν=2 的情况，明确显示每个 MQD 内的精确电荷密度（CDs）在广泛的参数范围内保持了完全孤立 MQD 特有的环状形状，正如在滑动维格纳分子（WMs）中所发现的那样。这种深刻的量子力学行为与 UHF 的电荷密度形成鲜明对比，后者仅描绘了取向固定且局域良好的哑铃型二聚体。进一步引入了一种通过恢复 sS-UHF 破缺的宇称对称性得到的、与 FCI 计算结果一致的改进电荷密度，这为修正 sS-UHF 结果提出了一条超越平均场的方法论路线图。推测关于 ν=2 莫尔 TMD 超晶格情况的结论可扩展到所有与孤立 MQD 中滑动 WM 相关的整数填充情况。与孤立 MQD 中固定 WM 相关的 ν=3 情况是一个例外。
引用
@article{arxiv.2403.12262,
title = {Wigner-molecule supercrystal in transition-metal dichalcogenide moir\'e superlattices: Lessons from the bottom-up approach},
author = {Constantine Yannouleas and Uzi Landman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.12262},
year = {2024}
}
备注
9-page Letter with 5 color figures. For related papers, see https://sites.gatech.edu/cyannouleas/