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香港科技大学Xiao Yan Xu课题组--扭曲双层石墨烯可能的两轨道扩展Hubbard模型中电荷中
出处:石墨烯杂志  录入日期:2019-10-31  点击数:125

  本文通过使用无偏大规模量子蒙特卡洛模拟,研究了在蜂窝中性位点上具有扩展中性的Hubbard模型,每个点在电荷中性下具有两个轨道。随着团簇电荷相互作用的增加,狄拉克费米子的费米速度重新归一化,直到出现质量项并建立了从狄拉克半金属到价键固体(VBS)绝缘子的量子相变。发现量子临界点属于3D N=4 Gross-Neveu手性XY通用性,并且以高精度获得了临界指数。交互作用的进一步增强将系统驱动到两个不同的VBS阶段,还揭示了它们之间的特性和过渡。由于该模型与魔角扭曲的双层石墨烯有关,因此我们的结果可能与材料的电荷中性点处的对称破坏顺序有关,并将周围大范围内奇怪的金属行为与量子临界涨落相关联。

 


  Figure 1. 转角石墨烯有效格点模型在电中性点随着团簇电荷相互作用U/t的相图。

 


  Figure 2. (a) DSM-pVBS相变的键强关联比值之间的cross data,由此可以确定相变点在U/t=25.1(2)。(b) VBS态结构序参量的data collapse,由此可以定出来临界指数η=0.80(2),ν=1.01(3),符合三维N=4Gross-Neveu手性XY普适类,具有涌现连续对称性。

 


  Figure 3. DSM-pVBS相变是金属到绝缘体相变。

 

 


  Figure 4. (a)对于U,系统每个站点的动能值很大,急剧的跳跃表示一阶跃迁;(b)对于相同的过程CB(K),也观察到VBS顺序的跳跃,表明这是不同VBS阶段之间的过渡;(c)复数阶参数DK的角度依赖性;(d–f)在不同的相互作用强度U UVBS时DK的直方图。

 


  Figure 5. (a)pVBS和cVBS锯齿形畴壁的光谱;(b)pVBS和cVBS的锯齿形畴壁,底部为pVBS相,顶部为cVBS相。
  相关研究成果于2019年由香港科技大学Xiao Yan Xu课题组,发表在PHYSICAL REVIEW LETTERS(2019, 123, 157601)上。原文:Valence Bond Orders at Charge Neutrality in a Possible Two-Orbital Extended Hubbard Model for Twisted Bilayer Graphene。
  文章来源:石墨烯杂志

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