論文の概要: Emergence of Resonating Valence-Bond Correlations in Stretched Graphene

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.18973v1
• Date: Wed, 17 Jun 2026 11:55:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-25 09:07:29.121331
• Title: Emergence of Resonating Valence-Bond Correlations in Stretched Graphene
• Title（参考訳）: ストレッチグラフェンにおける共鳴原子価-結合相関の出現
• Authors: Sam Azadi, A. Principi, T. D. Kühne, M. S. Bahramy,
• Abstract要約: ハニカム格子の引張膨張は 相関効果を高める 直接的な経路を提供する その結果、格子膨張がグラフェンをRVBのような相関関係がエネルギー的に有利な状態へと導くという直接的な多体証拠が得られた。
• 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: Electronic correlations in graphene are generally considered weak due to the large bandwidth of its $π$ electrons. Here we show that tensile expansion of the honeycomb lattice provides a direct route to enhancing correlation effects. Using variational and diffusion quantum Monte Carlo, we compare a conventional Jastrow-Slater determinant wave function with a resonating-valence-bond (RVB) Jastrow-antisymmetrized geminal product ansatz for a series of stretched graphene lattices. We find that the energy gain of the RVB state relative to the single-determinant description increases with bond expansion up to a critical strain $δ_{\mathrm{cr}}$, and decreases beyond it, revealing a nonmonotonic evolution of electronic correlations. The crossover is found to occur in the range $15\% < δ_{\mathrm{cr}} < 20\%$, in agreement with mechanical stability limits. This behavior indicates a transition from a weakly correlated Dirac semimetal to a regime with enhanced non-dynamic correlation and short-range singlet pairing. Our results provide direct many-body evidence that lattice expansion drives graphene into a regime where RVB-like correlations become energetically favorable, offering a simple route to tuning correlation effects in Dirac materials.
• Abstract（参考訳）: グラフェンの電子相関は一般に、その$π$電子の広い帯域幅のため弱いと考えられている。 ここでは, ハニカム格子の引張膨張が相関効果を高める直接的な経路となることを示す。 変分量子および拡散量子モンテカルロを用いて、一連の拡張グラフェン格子に対する従来のジャストロウ-スレーター決定波関数と共振価結合(RVB)ジャストロウ-反対称性ゲミナル積アンザッツを比較する。 単一決定性記述に対するRVB状態のエネルギーゲインは、臨界ひずみ$δ_{\mathrm{cr}}$まで結合膨張によって増大し、それを超えて減少し、電子相関の非単調な進化が明らかとなる。 クロスオーバーは, 機械的安定性の限界に応じて, 15 % < δ_{\mathrm{cr}} < 20 %$の範囲で発生する。 この挙動は、弱相関のディラック半金属から非動的相関と短距離一重項ペアリングが強化された状態への遷移を示す。 その結果, 格子膨張がグラフェンを RVB のような相関関係がエネルギ的に有利な状態へと導くという直接的な多体的証拠が得られ, ディラック材料における相関効果の調整に簡単な経路を提供することができた。

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