論文の概要: Dynamical correlation effects in twisted bilayer graphene under strain and lattice relaxation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.19436v1
- Date: Tue, 23 Sep 2025 18:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-02 17:29:35.227691
- Title: Dynamical correlation effects in twisted bilayer graphene under strain and lattice relaxation
- Title（参考訳）: ひずみおよび格子緩和下におけるツイスト二層グラフェンの動的相関効果
- Authors: Lorenzo Crippa, Gautam Rai, Dumitru Călugăru, Haoyu Hu, Jonah Herzog-Arbeitman, B. Andrei Bernevig, Roser Valentí, Giorgio Sangiovanni, Tim Wehling,
- Abstract要約: マジック・アングル・ツイスト二層グラフェンの相関電子物理に及ぼすヘテロストレインおよび緩和による格子効果の影響について検討した。
動的相関効果と格子対称性の破れの相互作用により、幅広い実験的な特徴を十分に再現することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.351370576295232
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the impact of lattice effects due to heterostrain and relaxation on the correlated electron physics of magic-angle twisted bilayer graphene, by applying dynamical mean-field theory to the topological heavy fermion model. Heterostrain is responsible for splitting the 8-fold degenerate flat bands into two 4-fold degenerate subsets, while relaxation breaks the particle-hole symmetry of the unperturbed THF model. The interplay of dynamical correlation effects and lattice symmetry breaking enables us to satisfactorily reproduce a wide set of experimentally observed features: splitting the flat band degeneracy has observable consequences in the form of a filling-independent maximum in the spectral density away from zero bias, which faithfully reproduces scanning tunneling microscopy and quantum twisting microscopy results alike. We also observe an overall reduction in the size and degeneracy of local moments upon lowering the temperature, in agreement with entropy measurements. The absence of particle-hole symmetry has as a consequence the stronger suppression of local moments on the hole-doped side relatively to the electron-doped side, and ultimately causes the differences in existence and stability of the correlated phases for negative and positive doping. Our results show that even fine-level structures in the experimental data can now be faithfully reproduced and understood.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, トポロジカル重フェルミオンモデルに動的平均場理論を適用し, ヘテロストレインおよび緩和による格子効果がマジックアングル二層グラフェンの相関電子物理学に及ぼす影響について検討した。
ヘテロストレインは8倍の縮退した平坦なバンドを2つの4倍の縮退部分集合に分割し、緩和は未摂動THFモデルの粒子-ホール対称性を破る。
動的相関効果と格子対称性の破れの相互作用により、フラットバンドの縮退は、ゼロバイアスから遠ざかるスペクトル密度の充填非依存の最大値という形で観察可能な結果となり、走査型トンネル顕微鏡と量子ツイスト顕微鏡の結果も忠実に再現できる。
また, 温度低下に伴う局所モーメントの大きさと縮退度を, エントロピー測定と合わせて総合的に減少させた。
粒子ホール対称性の欠如は、結果として、電子ドープ側に対してホールドープ側の局所モーメントの強い抑制をもたらし、最終的には負のドーピングと正のドーピングのための相関相の存在と安定性の相違を引き起こす。
この結果から,実験データ中の微細構造であっても忠実に再現し,理解することが可能であることが示唆された。
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