Estudo teórico da densidade de estados no grafeno bicamada torcido pelo primeiro ângulo mágico na presença de uma molécula diatômica

Abstract

Neste trabalho, investigam-se estados atômicos frustrados em moléculas diatômicas hospedadas no sistema grafeno bicamada, torcido pelo primeiro angulo mágico e com simetria de inversão quebrada nos cones de Dirac. Apesar do sistema mostrar características espectrais encontradas em átomos isolados, as impurezas apresentam correlação molecular não local, que as configuram em um estado atômico frustrado. Essa situação é obtida pela quebra da simetria de inversão no sistema, gerada pela aplicação de um potencial elétrico, que altera a configuração das bandas de energia. A quebra da simetria de inversão sugere o desaparecimento do estado molecular, observada pela mudança da curva de densidade de estados das impurezas, mas o espalhamento inter impurezas mostra que a interação molecular persiste. Uma característica especial do sistema ocorre no ângulo mágico, que, com a quebra de simetria de inversão, apresentou o colapso dos picos moleculares em um único pico, posicionado no nível de Fermi, caracterizando um modo de energia zero.

We theoretically investigate atomic frustrated states in diatomic molecules hosted by the bilayer graphene setup twisted by the first magic angle and with broken inversion symmetry in the Dirac cones. Although the system demonstrates spectral features typically from uncoupled atoms, they also exhibit non local molecular correlation, which turns them into atomically frustrated. This setup is achieved because of the broken inversion symmetry generated by an electric potential, that alters the energy band structure. The broken inversion symmetry causes an aparent supression of the molecular state, observed by the change in the density of states curve, but the molecular correlation shows that the interaction is maintained. Another effect was observed when the system is twisted by the first magic angle. It was stated that the broken inversion symmetry causes the emergence of a zero-energy mode in the atomic frustrated state.