不等且各向异性质量的二维双层电子-空穴超流动性

我们利用零温下自洽Hartree-Fock方法，研究二维双层中电子-空穴超流动性的稳定性。我们研究了两种实验上相关的偏离理想等质量各向同性情况的情形：(i)各向同性但电子和空穴带的有效质量不等($m_c^* \neq m_v^*$)；(ii)等平均质量但平面内各向异性$(m_{c,x}^*, m^*_{c,y}) = (m_1^*, m_2^*)$和$(m^*_{v,x}, m^*_{v,y}) = (m_2^*, m_1^*)$。对于这两种情形，我们计算序参数并分析作为层间距和质量比函数的BEC-BCS横跨。我们发现，质量不平衡和质量各向异性会降低配对强度，因破坏完美费米面嵌套而抑制推测的临界温度$T_c$，并位移BEC-BCS横跨。尽管如此，超流动性在所考虑的全部密度和层间距范围内仍然稳健，不会出现向未配对等离子体态的转变。我们的结果为理解质量失配和各向异性在当前和新兴双层平台（包括范德华力异构结构和各向异性二维半导体）中的相互作用提供了基准。我们的工作还表明，费米面嵌叠并非双层超流动性的关键要素，电子-空穴双层始终是基态，尽管其$T_c$取决于参数细节，可能在大层间距下几乎不可测。