الگو سازی نظری جامع و تحلیل موضعی شدگی تابع موج در گرافن سه لایه پیچش یافته

گرافن سه لایه پیچش یافته در سال های کنونی به عنوان بستری توانمند برای بررسی رفتارهای همبسته الکترون ها در مواد دوبعدی مطرح شده است. وجود دو ناحیه پیچش جداگانه در این سامانه منجر به شکل گیری چندین ابرشبکه ماره شده و در نتیجه، ساختار الکترونی غنی و قابل تنظیمی را به وجود می آورد. در این پژوهش، ساختار نواری کم انرژی و چگالی حالت های گرافن سه لایه پیچ خورده در نزدیکی زاویه جادویی، با تمرکز بر پیکربندی پیچش متناوب، به صورت نظام مند مورد مطالعه قرار گرفته است. این بررسی بر پایه یک الگو تنگ بست موثر در فضای مومنتوم انجام شده که از یک هامیلتونی پیوسته استخراج شده و برهم کنش های بین لایه ای و اثرات ناشی از ابرشبکه های ماره را به صورت دقیق در نظر می گیرد. برای تحلیل رفتار موضعی شدن حالت ها، نسبت مشارکت معکوس به عنوان معیاری حساس به ساختار فضایی توابع موج محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که با کاهش زاویه پیچش و نزدیک شدن به ناحیه زاویه جادویی، نوارهای انرژی در مجاورت سطح فرمی به صورت چشمگیری تخت می شوند و چگالی حالت ها افزایش می یابد، به صورتی که تکینگی های وان هوف به وضوح در طیف الکترونی ظاهر می شوند. تحلیلIPR  نشان می دهد که برهم کنش میان دو الگوی ماره نقش اساسی در افزایش گرایش به موضعی شدن حالت های کم انرژی ایفا می کند. این رفتار بیانگر تقویت قابل ملاحظه برهم کنش های الکترون– الکترون و فراهم شدن شرایط مساعد برای پدیدار شدن فازهای الکترونی همبسته است. یافته های این پژوهش بر ظرفیت بالای گرافن سه لایه پیچ خورده به عنوان یک سامانه قابل کنترل برای مطالعه فازهای همبسته قوی و مهندسی ویژگی های الکترونیکی نوین در چارچوب توئیسترونیک تاکید می کند.

کلیدواژه ها:

سه لایه گرافن پیچش یافته ، ویژگی های الکترونیکی ، IPR