Moiré band renormalization due to lattice mismatch in bilayer graphene

凝聚态物理 超晶格 费米能量 重整化 石墨烯 双层石墨烯 物理 格子(音乐) 电子能带结构 费米能级 材料科学 带隙 双层 量子力学 化学 声学 生物化学 电子
作者
Xingchuan Zhu,Junsong Sun,Shiping Feng,Hai-Cheng Guo
出处
期刊:Journal of Physics: Condensed Matter [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1361-648x/ad43a3
摘要

Abstract We investigated the band renormalization caused by the compressive-strain-induced lattice mismatch in parallel AA stacked bilayer graphene using two complementary methods: the tight-binding approach and the low-energy continuum theory. While a large mismatch does not alter the low-energy bands, a small one reduces the bandwidth of the low-energy bands along with a decrease in the Fermi velocity. In the tiny-mismatch regime, the low-energy continuum theory reveals that the long-period moir'e pattern extensively renormalizes the low-energy bands, resulting in a significant reduction of bandwidth. Meanwhile, the Fermi velocity exhibits an oscillatory behavior and approaches zero at specific mismatches. However, the resulting low-energy bands are not perfectly isolated flat, as seen in twisted bilayer graphene at magic angles. These findings provide a deeper understanding of moiré physics and offer valuable guidance for related experimental studies in creating moir'e superlattices using two-dimensional van der Waals heterostructures.
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