論文の概要: Resonating valence bond pairing energy in graphene by quantum Monte Carlo

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.06506v1
• Date: Sun, 09 Nov 2025 19:30:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-11 21:18:44.984456
• Title: Resonating valence bond pairing energy in graphene by quantum Monte Carlo
• Title（参考訳）: 量子モンテカルロによるグラフェン中の共鳴原子価結合対エネルギー
• Authors: S. Azadi, A. Principi, T. D. Kühne, M. S. Bahramy,
• Abstract要約: 実空間量子モンテカルロを用いたグラフェン中の共鳴価結合状態(RVB)を相関変動波関数で決定する。 グラフェンナノ構造における電子対形成機構について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We determine the resonating-valence-bond (RVB) state in graphene using real-space quantum Monte Carlo with correlated variational wave functions. Variational and diffusion quantum Monte Carlo (DMC) calculations with Jastrow-Slater-determinant and Jastrow-antisymmetrized-geminal-power ansatze are employed to evaluate the RVB pairing energy. Using a rectangular graphene sample that lacks $\pi/3$ rotational symmetry, we found that the single-particle energy gap near the Fermi level depends on the system size along the $x$-direction. The gap vanishes when the length satisfies $L_x=3n\sqrt{3}d$, where $n$ is an integer and $d$ is the carbon-carbon bond length, otherwise, the system, exhibits a finite gap. Our DMC results show no stable RVB pairing in the zero-gap case, whereas the opening of a finite gap near the Fermi level stabilizes the electron pairing. The DMC predicted absolute value of pairing energy at the thermodynamic limit for a finite-gap system is $\sim 0.48(1)$ mHa/atom. Our results reveal a feometry-driven electron pairing mechanism in the confined graphene nanostructure.
• Abstract（参考訳）: 実空間量子モンテカルロを用いたグラフェン中の共鳴価結合状態(RVB)を相関変動波関数で決定する。 Jastrow-Slater-Determinant と Jastrow-antisymmetrized-geminal-power ansatze による変分および拡散量子モンテカルロ (DMC) 計算を用いてRVBペアリングエネルギーを評価する。 回転対称性を欠いた長方形のグラフェン試料を用いて、フェルミ準位付近の単一粒子エネルギーギャップは、$x$方向に沿ったシステムサイズに依存することがわかった。 ギャップは、長さが$L_x=3n\sqrt{3}d$を満たすときに消え、$n$は整数、$d$は炭素-炭素結合長であり、そうでなければ系は有限のギャップを示す。 DMCの結果,ゼロギャップの場合,安定なRVBペアリングは認められなかったが,フェルミ準位付近の有限ギャップの開口は電子ペアリングを安定化させる。 DMCは、有限ギャップ系の熱力学限界における対エネルギーの絶対値が$\sim 0.48(1)$ mHa/atomであると予測した。 グラフェンナノ構造における電子対形成機構について検討した。

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