Angle de torsion, contrainte, ondulation et cellule unitaire moire dans le graphène bi-couche tordu

Résumé La connaissance de la configuration interne des atomes de carbone à l'intérieur d'une cellule unitaire moire du graphène bi-couche tordu (TBG) améliorerait l'exactitude des calculs quantiques mécaniques à plusieurs corps liés au TBG. Ce travail propose une étude théorique complète du motif moire dans le TBG, soutenue par une analyse computationnelle, qui cherche un mécanisme pour déterminer la configuration interne des atomes de carbone à l'intérieur d'une cellule unitaire moire du TBG. Cette étude établit pour la première fois que tous les angles de torsion sont des angles de torsion commensurables qui produisent des motifs moire commensurables parfaitement périodiques du TBG. Il est également établi pour la première fois que la contrainte apparaissant dans les motifs moire du TBG peut survenir uniquement pour des raisons intrinsèques. En prenant quelques idées à partir des données expérimentales disponibles liées aux systèmes TBG et aux systèmes de graphène bi-couche conventionnels, un modèle mathématique est également présenté pour l'ondulation dans le TBG. Enfin, nous présentons un algorithme universel pour déterminer la configuration interne des atomes de carbone à l'intérieur d'une cellule unitaire moire du TBG, ce qui est le premier de son genre.