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《PNAS》:双层扭曲石墨烯中的库仑相互作用、声子和超导性

作者:材料material

双层扭曲石墨烯(TBG),相信大家并不陌生。自提出以来,对它的研究一直在增加。看来这是一个巨大的宝藏,等待着大家慢慢去挖掘。

在这里,西班牙Donostia国际物理中心的Francisco Guinea等研究人员分析了双层扭曲石墨烯在电子 - 腔对,等离子体和声纳的联合作用中的极化速率。该论文发表在PNAS上,标题为"扭曲双层石墨烯中的库仑相互作用,声子和超导性"。

相关链接:

https://www.pnas.org/content/118/32/e2107874118

《PNAS》:双层扭曲石墨烯中的库仑相互作用、声子和超导性

扭曲双层石墨烯(TBG),它显示了结合了超导相和绝缘相的复杂相图,类似于以前在凝聚态物理学中遇到的强相关材料。另一方面,超导性似乎在TBG中更常见,其中磁相在其他密切相关的材料中占主导地位。

导致TBG超导的配对相互作用已经过深入研究。在其他可能的配对机制中,考虑了声子的作用,Van Hof奇点和绝缘相在化学势接近密度(DOS)中的作用以及电子屏蔽的作用。

在这里,研究人员分析了屏蔽库仑相互作用如何在TBG中诱导配对。该计算基于通过排斥相互作用对各向异性超导形式的研究。屏蔽包括电子腔对、等离子体和声纳(请注意,在TBG中,声子与电子腔连续体重叠)。结果表明,虽然临界温度为c~10~3-10~2 K,但各向异性超导性只是由等离子体与屏蔽层上电子-空穴斥力库仑的相互作用引起的。在屏蔽功能中,含气声纳将临界温度提高到TC至1-10K。此外,研究人员估计了阶次参数,这些参数在费米表面的不同区域显示了不同的值。由大动量交换引起的Uklapp过程对于超导的形成至关重要。在这里,研究人员提供了与实验测量结果一致的估计和趋势,强调了随着电子能量带的结构接近费米能级时超导性的可调性。

《PNAS》:双层扭曲石墨烯中的库仑相互作用、声子和超导性

图1(上图)费曼屏蔽电子-电子相互作用图;

《PNAS》:双层扭曲石墨烯中的库仑相互作用、声子和超导性

图2(A)在不同角度下,临界温度为填充函数的值;

《PNAS》:双层扭曲石墨烯中的库仑相互作用、声子和超导性

图3具有超导临界温度,具有(红色曲线)和没有(黑色曲线)电子子对相互作用屏蔽的贡献。

《PNAS》:双层扭曲石墨烯中的库仑相互作用、声子和超导性

图 4 当魔喇叭为 1.085 度并用 n-0 (A) 和 n-2 (B) 填充时,序列参数的绝对值(左)和相位(右)投影到整个 BZ 的价格带上。

这里介绍的工作涵盖了两个主要主题:TBG的激励分析。这些计算描述了电子 - 空穴对,等离子体和声纳。间层光声的作用将增强或抑制配对,这取决于配对的电子是自旋单态/谷三态还是自旋三态/谷单态组合。

本文的结果是屏蔽了变化的形势,并重新校正了电子-空穴对和子色散。电子带包括哈特利的影响,但不包括交换贡献。研究发现,电子-空穴连续体显著地重新正化,声纳色散由于等离子体和声纳而交替出现。在半填充附近,中心带是最窄的,BZ 中的所有状态都与序列参数有关。在远离半填充的地方,序列参数的权重集中在费米面附近。(文本:水生)

本文摘自微信公众号《材料科学与工程》。欢迎转载请联系,未经许可拒绝转载至其他网站。

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