Romboéderes grafit elektromos tulajdonságainak számítógépes vizsgálata

Tajkov Zoltán

ELTE TTK Biológiai Fizika Tanszék

UNKP 20/21@ELTE

Témavezető: Koltai János

Lapos sávok jelentősége szilárd testekben

  • Erősen korrelált elektronállapotok 
  • Nagy állapotsűrűség
  • Szupravezetés
  • Landau-szintek
  • Hosszú távú kvantumösszefonódás
  • Ferromágnesség
  • Mott-szigetelő

Ruijuan Xiao, et. al. Phys. Rev. B 84, 165404

Lapos sáv Moiré nélkül

Lapos sáv Moiré nélkül

Lapos sáv, \( E(k) \sim  k^N \)

Lapos sáv Moiré nélkül

Lapos sáv, \( E(k) \sim  k^N \)

Sűrűségfunkcionál-elméleten alapuló számítások

  • 8 réteg
  • GGA
  • 900x900 k pont

Sűrűségfunkcionál-elméleten alapuló számítások

  • 8 réteg
  • GGA+U
  • 300x300 k pont

\( \mu_1 \approx 10^{-2} \mu_\mathrm{Bohr} \)

Betül Pamuk et. al. Phys. Rev. B 95, 075422

Külső elektromos tér szerepe

  • 8 réteg
  • GGA
  • 900x900 k pont

E-tér erőssége 0.05 V/Å

Szoros kötésű közelítésen alapuló számítások - átlagtér

Első-szomszéd kölcsönhatások

\( t_1 \) - rétegen belüli kölcsönhatás

\( t_2 \) - rétegek közötti kölcsönhatás

\hat{H} = -t \sum_{i,j,\sigma} \left( \hat{c}^\dagger_{i,\sigma} \hat{c}_{j,\sigma} + h.c. \right) + U \sum_i \hat{n}_{i\uparrow} \hat{n}_{i\downarrow}

Instabil.

Szoros kötésű közelítésen alapuló számítások - DMRG

Szoros kötésű közelítésen alapuló számítások - DMRG

Az alapállapot degenerált

Mérési eredményekkel kiváló egyezés

Egymással versenyző degenerált állapotok

A csapat

Oroszlányi László

Koltai János

Hagymási Imre

Nemes-Incze Péter

Köszönet

Az Innovációs és Technológiai Minisztérium ÚNKP-20-4 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alapból finanszírozott szakmai támogatásával készült.