石墨烯在RuCl上的$\textit{Ab Initio}$失配界面理论$_3$：掺杂和磁性
$\textit{Ab Initio}$ Mismatched Interface Theory of Graphene on $α$-RuCl$_3$: Doping and Magnetism
摘要：
扭曲和晶格失配双层膜的最新发展揭示了范德华系统的丰富相空间，并产生了兴奋。在这些系统中，异质双分子层可以提供新的机会来控制具有强平面内相关性的范德华系统，例如自旋轨道辅助的莫特绝缘体$α$ $_3$。然而，一个理论上的$\textit{ab initio}$框架的失配异质双层甚至没有近似的周期性是非常缺乏的。我们提出了一种计算这类体系电子性质的通用策略--失配界面理论（MINT），并将其应用于石墨烯/ $α$ -RuCl $_{3}$（GR/ $α$ -RuCl $_{3}$）异质结构。使用MINT，我们预测了从石墨烯到$α$的4.77 $\%$的均匀掺杂以及$α$ $_3$中的磁相互作用以使系统向Kitaev点移动.因此，我们证明MNT可以指导所需模型系统的目标实现，并讨论了最近关于GR/ $α$ $_{3}$异质结构的实验。
英文摘要：
Recent developments in twisted and lattice-mismatched bilayers have revealed a rich phase space of van der Waals systems and generated excitement. Among these systems are heterobilayers which can offer new opportunities to control van der Waals systems with strong in plane correlations such as spin-orbit-assisted Mott insulator $α$-RuCl$_3$. Nevertheless, a theoretical $\textit{ab initio}$ framework for mismatched heterobilayers without even approximate periodicity is sorely lacking. We propose a general strategy for calculating electronic properties of such systems, mismatched interface theory (MINT), and apply it to the graphene/$α$-RuCl$_{3}$ (GR/$α$-RuCl$_{3}$) heterostructure. Using MINT, we predict uniform doping of 4.77$\%$ from graphene to $α$-RuCl$_3$ and magnetic interactions in $α$-RuCl$_3$ to shift the system toward the Kitaev point. Hence we demonstrate that MINT can guide targeted materialization of desired model systems and discuss recent experiments on GR/$α$-RuCl$_{3}$ heterostructures.
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