La interacción de Coulomb es ampliamente conocida por mejorar la masa efectiva de partículas que interactúan y, por lo tanto, tiende a favorecer un estado localizado en el llenado proporcional. Aquí, mostraremos que, en contraste con este consenso, en una heteroestructura de van der Waals que consiste en grafeno y nitruro de boro hexagonal (h-BN), la repulsión de Coulomb in situ destruirá al principio el estado localizado. Esto se debe al hecho de que la repulsión de Coulomb en el sitio tiende a suprimir la asimetría entre los carbonos vecinos inducida por el sustrato h-BN. Corroboramos este sorprendente fenómeno resolviendo un modelo de unión estrecha con repulsión de Coulomb in situ tratada dentro de una aproximación potencial coherente, donde los parámetros de salto se derivan de los cálculos de la teoría funcional de densidad basados en la heteroestructura de grafeno / h-BN. Nuestros resultados indican que tanto los estados sin espacios como los huecos observados experimentalmente en las heteroestructuras de grafeno / h-BN pueden entenderse después de que se tenga en cuenta un valor realista de la repulsión de Coulomb en el sitio, así como diferentes distancias entre capas. Finalmente, proponemos formas de mejorar el estado de separación, que es esencial para la posible aplicación de grafeno a la electrónica de próxima generación. Además, argumentamos que la brecha de banda suprimida por el efecto de muchos cuerpos debería ocurrir en otras heteroestructuras de van der Waals.
- Recibido 13 Mayo 2016
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.94.195103
© 2016 Sociedad Estadounidense de Física
Física de la materia condensada y los materiales
