008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
■001000016934796
■00520240214101655
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798380369190
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30634847
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aSoejima,  Tomohiro.
■24510▼aUnderstanding  Correlated  Insulating  Ground  States  of  Magic-Angle  Twisted  Bilayer  Graphene▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bUniversity  of  California,  Berkeley.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(129  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Zaletel,  Michael.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Berkeley,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aWhen  two  layers  of  graphene  are  put  on  top  of  each  another  with  a  relative  twist,  their  lattice  mismatch  gives  rise  to  a  moire  pattern.  When  the  twist  angle  is  near  1.1  degrees,  a  so-called  magic  angle,  the  band  structure  of  twisted  bilayer  graphene  becomes  extremely  flat  around  the  Fermi  energy,  enhancing  the  effect  of  electron-electron  interaction.  Remarkably,  magic-angle  twisted  bilayer  graphene  (MATBG)  becomes  superconducting  at  low  temperatures.  The  origin  of  this  superconducting  behavior  remains  elusive.Curiously,  the  superconducting  behavior  is  usually  accompanied  by  correlated  insulating  behavior  in  nearby  parameter  regions  in  the  phase  diagram.  These  correlated  insulators  cannot  be  described  by  non-interacting  band  theory,  hinting  at  the  importance  of  electron-electron  interaction.In  this  thesis,  we  attempt  to  understand  these  correlated  insulators  by  a  combination  of  numerical  and  analytical  techniques.  On  the  numerical  side,  we  will  utilize  the  density-matrix  renormalization  group  (DMRG)  extensively  to  obtain  the  ground  states  of  MATBG.  Owing  to  the  complexity  of  the  problem,  this  required  us  to  develop  a  non-trivial  routine  for  encoding  the  Hamiltonian.  We  find  that  DMRG  often  reproduces  the  findings  from  Hartree-Fock  simulations.  On  the  analytical  side,  we  aim  to  understand  different  symmetry-breaking  states  of  MATBG.  Based  on  symmetry  analysis,  we  propose  using  scanning  tunneling  microscopy  (STM)  to  distinguish  between  different  candidate  ground  states,  and  test  our  analytical  prediction  using  numerical  simulation.Taken  together,  this  thesis  represents  a  significant  step  toward  understanding  the  correlated  insulating  behavior  of  MATBG.
■590    ▼aSchool  code:  0028.
■650  4▼aCondensed  matter  physics.
■650  4▼aPhysical  chemistry.
■650  4▼aMaterials  science.
■653    ▼aStrongly  correlated  electrons
■653    ▼aSuperconductivity
■653    ▼aTwisted  bilayer  graphene
■653    ▼aDensity-matrix
■653    ▼aScanning  tunneling  microscopy
■690    ▼a0611
■690    ▼a0794
■690    ▼a0494
■71020▼aUniversity  of  California,  Berkeley▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-03B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0028
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16934796▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024