< Summary (English) >
English Summary:
This study uses Dynamical Mean Field Theory and Hartree (DMFT+H) calculations to investigate the transport and optical properties of the heavy fermion model for Twisted Bilayer Graphene (TBG) in its normal state.
The research reveals resistive states around integer fillings, similar to those observed in transport experiments.
A Drude fitting of the low-frequency optical conductivity shows a strongly doping-dependent Drude weight and scattering rate.
At far-infrared frequencies, the optical conductivity exhibits cascades characterized by highly asymmetric resets of intensity and oscillations in interband peak frequencies.
The study suggests that itinerant electrons play an important role in TBG’s transport properties despite their limited spectral weight on flat bands.
Korean Summary:
이 연구는 톤티드 비레이어 그래픈(TBG)의 정상 상태에서 중력 자유 필드 이론과 하트리 방법(DMFT+H)을 사용하여 전송 및 광학적 속성을 조사합니다.
연구는 정수 채우기에 근접한 저항 상태를 발견하며, 이러한 상태들은 전송 실험에서 관측된 것과 유사합니다.
낮은 주파수 광학적 conductivity의 Drude 분석을 통해 강력하게 도핑에 따라 변화하는 Drude 스크래블링 속도와 중량이 있습니다.
희귀한 이동 전자가 TBG의 전송 속성에서 중요한 역할을 합니다.
Technical Terms Explanation:
1.
Twisted Bilayer Graphene (TBG): 톤티드 비레이어 그래픈(TBG)은 두 개의 그래픈 레이어가 굴러 넘어진 형태를 말합니다.
2.
Heavy Fermion Model: 중량 자유 모델은 강력한 상호작용을 나타내는 물질의 성질을 설명하기 위해 사용되는 이론입니다.
3.
Doping (도핑): 도핑은 세미콘덱터에 추가된 도핑 물질의 양을 나타내며, 전기적 속성을 변경시키는 데 사용됩니다.
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This study uses Dynamical Mean Field Theory and Hartree (DMFT+H) calculations to investigate the transport and optical properties of the heavy fermion model for Twisted Bilayer Graphene (TBG) in its normal state.
The research reveals resistive states around integer fillings, similar to those observed in transport experiments.
A Drude fitting of the low-frequency optical conductivity shows a strongly doping-dependent Drude weight and scattering rate.
At far-infrared frequencies, the optical conductivity exhibits cascades characterized by highly asymmetric resets of intensity and oscillations in interband peak frequencies.
The study suggests that itinerant electrons play an important role in TBG’s transport properties despite their limited spectral weight on flat bands.
Korean Summary:
이 연구는 톤티드 비레이어 그래픈(TBG)의 정상 상태에서 중력 자유 필드 이론과 하트리 방법(DMFT+H)을 사용하여 전송 및 광학적 속성을 조사합니다.
연구는 정수 채우기에 근접한 저항 상태를 발견하며, 이러한 상태들은 전송 실험에서 관측된 것과 유사합니다.
낮은 주파수 광학적 conductivity의 Drude 분석을 통해 강력하게 도핑에 따라 변화하는 Drude 스크래블링 속도와 중량이 있습니다.
희귀한 이동 전자가 TBG의 전송 속성에서 중요한 역할을 합니다.
Technical Terms Explanation:
1.
Twisted Bilayer Graphene (TBG): 톤티드 비레이어 그래픈(TBG)은 두 개의 그래픈 레이어가 굴러 넘어진 형태를 말합니다.
2.
Heavy Fermion Model: 중량 자유 모델은 강력한 상호작용을 나타내는 물질의 성질을 설명하기 위해 사용되는 이론입니다.
3.
Doping (도핑): 도핑은 세미콘덱터에 추가된 도핑 물질의 양을 나타내며, 전기적 속성을 변경시키는 데 사용됩니다.
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Summary (English):
This study uses Dynamical Mean Field Theory and Hartree (DMFT+H) calculations to investigate the transport and optical properties of the heavy fermion model for Twisted Bilayer Graphene (TBG) in its normal state.
Twisted Bilayer Graphene (TBG): 톤티드 비레이어 그래픈(TBG)은 두 개의 그래픈 레이어
< 요약 (Korean) >
< 기술적 용어 설명 >
< 참고 논문 또는 관련 자료 >
< Excerpt (English) >
Cascades in transport and optical conductivity of Twisted Bilayer Graphene M.J. Calder´on1‡, A. Camjayi2‡, Anushree Datta3,4,5, and E. Bascones1∗ 1Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), CSIC, Sor Juana In´es de la Cruz 3, 28049 Madrid, Spain 2Ciclo B´asico Com´un, Universidad de Buenos Aires and IFIBA, Conicet, Pabell´on 1, Ciudad Universitaria, 1428 CABA, Argentina 3Universit´e de Paris, Laboratoire Mat´eriaux et Ph´enom`enes Quantiques, CNRS, F-75013 Paris, France 4Universit´e Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides, 91405 Orsay, France 5 Department of Applied Physics, Aalto University School of Science, FI-00076 Aalto, Finland. Using a combined Dynamical Mean Field Theory and Hartree (DMFT+H) calculation we study the transport and optical properties of the 8-band heavy fermion model for Twisted Bilayer Graphene (TBG) in the normal state. We find resistive states around integer fillings which resemble the ones observed in transport experiments. From a Drude fitting of the low frequency optical conductivity, we extract a very strongly doping-dependent Drude weight and scattering rate, resetting at the integers. For most dopings, particularly above the integers, the Drude scattering rate is high but notably smaller than that of the local electrons. This highlights the important role of itinerant electrons in the transport properties, despite their limited spectral weight on the flat bands. At far infrared frequencies, the optical conductivity exhibits cascades characterized by highly asymmetric resets of the intensity and oscillations in the interband peak frequencies. Among the plethora of correlated states in magic angle TBG, the cascades in the Density of States (DOS) [1–4] and in the inverse compressibility [5–7], and the resis- tive states [6, 8–12], are the signatures of the electronic correlations that remain up to the highest temperatures. Experimentally, maxima in the resistivity as a function of doping appear around integer fillings up to temperatures much higher than those at which insulating behavior (re- sistivity increasing as the temperature decreases) is ob- served and, in many cases, even when the latter is absent [6, 8–12]. Evidence of symmetry breaking order has been reported only up to a few kelvin. In many strongly corre- lated materials, Mott-like physics produces a redistribu- tion of the spectral weight, even if the correlated material is in its normal state, above any symmetry-breaking or- dering, or it is a metal [13–22]. However, due to the intrinsic topology of the TBG flat bands, most explana- tions of the correlated states observed in these systems, including those resilient with temperature, involved the assumption of symmetry breaking [1–3, 5, 23–27]. The dichotomy between the local and topological prop- erties can be incorporated within heavy fermion- like de- scriptions which include the remote bands [18, 19, 28–30]. In the different heavy fermion models for TBG, strongly correlated p+ and p−orbitals centered in the AA region of the moir´e unit cell, AAp orbitals in the following, ac- count for the most part of the spectral weight of the flat bands and are coupled to more itinerant orbitals only around Γ. Once the effect of the interactions are prop- erly incorporated, the…
< 번역 (Korean) >
트위스트 이중층 그래 핀의 운송 및 광도 전도도 M.J.
Calder´on1 ‡, A.
Camjayi2 ‡, A.
Camjayi2 ‡, Anushree Datta3,4,5 및 E.
Bascones1 * 1 인스티 투토 데 시엔시아 데 물질이 마드리드 (ICMM), CSIC, CSIC, SOR JUANA IN ‘EES DE LA CRUZ 3, 28049 MADRID, SPAIN 2CICLO, SPAIN 2CICLO.
Com’Un, Universidad de Buenos Aires 및 Ifiba, Conicet, Pabell´on 1, Ciudad Universitaria, 1428 CABA, Argentina 3Universit´e de Paris, Laboratoire Mat´eriaux et Ph´enesom`Enes Quantiques, CNRS, F-75013 Paris, France 4Univers’e Paris Saclay, Cnr-saclay, Cnroclay Solides, 91405 Orsay, France 5 Aalto University School of School, Aalto, Aalto, Aalto, Aalto, Applied Physics Department of Applied Physics.
결합 된 동적 평균 필드 이론과 Hartree (DMFT+H) 계산을 사용하여 정상 상태에서 트위스트 이중층 그래 핀 (TBG)에 대한 8 밴드 및 무거운 페르미온 모델의 전송 및 광학적 특성을 연구합니다.
우리는 운송 실험에서 관찰 된 것과 비슷한 정수 충전물 주위에 저항성 상태를 발견합니다.
저주파 광학 전도도의 Drude 피팅에서, 우리는 정수에서 재설정하는 매우 강하게 도핑 의존적 드레드 중량 및 산란 속도를 추출합니다.
대부분의 도핑, 특히 정수 이상의 경우, 드레드 산란 속도는 국소 전자보다 높지만 특히 작습니다.
이것은 평평한 밴드에서 제한된 스펙트럼 중량에도 불구하고 운송 특성에서 순회 전자의 중요한 역할을 강조합니다.
원거리 적외선 주파수에서, 광학 전도도는 중간 피크 주파수에서 강도 및 진동의 비대칭 재설정을 특징으로하는 캐스케이드를 나타낸다.
Magic Bang TBG의 상관 관계 상태 중에, 국가 밀도 (DOS) [1-4] 및 역 압축성 [5-7] 및 변호 상태 [6, 8-12]의 캐스케이드는 가장 높은 온도에 남아있는 전자 상관의 시그니처입니다.
실험적으로, 도핑의 함수로서 저항의 최대 값은 정수 충전물 주위에 온도가 높아지는 것보다 훨씬 높은 온도보다 훨씬 높은 온도로 나타납니다 (온도가 감소함에 따라 상환 성이 증가 함).
대칭 파괴 순서의 증거는 몇 켈빈까지만보고되었습니다.
많은 강력한 재료에서 Mott-like Physics는 상관 재료가 정상 상태에 있거나, 대칭 중심의 또는 금속 인 경우에도 스펙트럼 중량의 재분배를 생성합니다 [13-22].
그러나 TBG 플랫 밴드의 본질적인 토폴로지로 인해 온도와의 탄력성을 포함하여 이러한 시스템에서 관찰 된 상관 관계 상태의 대부분의 설명은 대칭 파괴의 가정을 포함했다 [1-3, 5, 23-27].
국소와 토폴로지 속도 사이의 이분법은 원격 밴드를 포함하는 무거운 페르미온- 유사 분해 내에 통합 될 수있다 [18, 19, 28-30].
TBG에 대한 상이한 무거운 페르미온 모델에서, Moir´e 단위 셀의 AA 영역에 중심을 둔 P+ 및 P- orbitals는 다음의 AAP 궤도, 평평한 밴드의 스펙트럼 중량의 대부분에 대한 수 계산 및 γ 주위에 더 많은 동의형에 결합된다.
상호 작용의 효과가 주로 통합되면 …
Calder´on1 ‡, A.
Camjayi2 ‡, A.
Camjayi2 ‡, Anushree Datta3,4,5 및 E.
Bascones1 * 1 인스티 투토 데 시엔시아 데 물질이 마드리드 (ICMM), CSIC, CSIC, SOR JUANA IN ‘EES DE LA CRUZ 3, 28049 MADRID, SPAIN 2CICLO, SPAIN 2CICLO.
Com’Un, Universidad de Buenos Aires 및 Ifiba, Conicet, Pabell´on 1, Ciudad Universitaria, 1428 CABA, Argentina 3Universit´e de Paris, Laboratoire Mat´eriaux et Ph´enesom`Enes Quantiques, CNRS, F-75013 Paris, France 4Univers’e Paris Saclay, Cnr-saclay, Cnroclay Solides, 91405 Orsay, France 5 Aalto University School of School, Aalto, Aalto, Aalto, Aalto, Applied Physics Department of Applied Physics.
결합 된 동적 평균 필드 이론과 Hartree (DMFT+H) 계산을 사용하여 정상 상태에서 트위스트 이중층 그래 핀 (TBG)에 대한 8 밴드 및 무거운 페르미온 모델의 전송 및 광학적 특성을 연구합니다.
우리는 운송 실험에서 관찰 된 것과 비슷한 정수 충전물 주위에 저항성 상태를 발견합니다.
저주파 광학 전도도의 Drude 피팅에서, 우리는 정수에서 재설정하는 매우 강하게 도핑 의존적 드레드 중량 및 산란 속도를 추출합니다.
대부분의 도핑, 특히 정수 이상의 경우, 드레드 산란 속도는 국소 전자보다 높지만 특히 작습니다.
이것은 평평한 밴드에서 제한된 스펙트럼 중량에도 불구하고 운송 특성에서 순회 전자의 중요한 역할을 강조합니다.
원거리 적외선 주파수에서, 광학 전도도는 중간 피크 주파수에서 강도 및 진동의 비대칭 재설정을 특징으로하는 캐스케이드를 나타낸다.
Magic Bang TBG의 상관 관계 상태 중에, 국가 밀도 (DOS) [1-4] 및 역 압축성 [5-7] 및 변호 상태 [6, 8-12]의 캐스케이드는 가장 높은 온도에 남아있는 전자 상관의 시그니처입니다.
실험적으로, 도핑의 함수로서 저항의 최대 값은 정수 충전물 주위에 온도가 높아지는 것보다 훨씬 높은 온도보다 훨씬 높은 온도로 나타납니다 (온도가 감소함에 따라 상환 성이 증가 함).
대칭 파괴 순서의 증거는 몇 켈빈까지만보고되었습니다.
많은 강력한 재료에서 Mott-like Physics는 상관 재료가 정상 상태에 있거나, 대칭 중심의 또는 금속 인 경우에도 스펙트럼 중량의 재분배를 생성합니다 [13-22].
그러나 TBG 플랫 밴드의 본질적인 토폴로지로 인해 온도와의 탄력성을 포함하여 이러한 시스템에서 관찰 된 상관 관계 상태의 대부분의 설명은 대칭 파괴의 가정을 포함했다 [1-3, 5, 23-27].
국소와 토폴로지 속도 사이의 이분법은 원격 밴드를 포함하는 무거운 페르미온- 유사 분해 내에 통합 될 수있다 [18, 19, 28-30].
TBG에 대한 상이한 무거운 페르미온 모델에서, Moir´e 단위 셀의 AA 영역에 중심을 둔 P+ 및 P- orbitals는 다음의 AAP 궤도, 평평한 밴드의 스펙트럼 중량의 대부분에 대한 수 계산 및 γ 주위에 더 많은 동의형에 결합된다.
상호 작용의 효과가 주로 통합되면 …
출처: arXiv
