人工石墨烯:蜂窝超晶格中的非常规超导
超导电性
2020-11-02 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
强关联电子
摘要
人工晶格已成为研究非常规超导物理的平台。我们研究半导体人工石墨烯——在半导体异质结构上施加的蜂窝超晶格——其具有石墨烯的狄拉克物理,但具有可调的周期势强度和晶格间距,从而可控制电子-电子相互作用的强度。我们展示了一种由排斥相互作用引起的新超导机制,该机制需要强晶格势以及远离狄拉克点的最小掺杂。该机制依赖于涌现狄拉克费米子的贝里相位,它使狄拉克点附近反向运动的电子对发生相消干涉,减弱库仑排斥,从而产生有效吸引。相互作用的吸引分量被一种新颖的反屏蔽效应增强,而该效应随掺杂增加而增强;因此存在一个最小掺杂,超过后超导序参量通常会产生。主导超导态表现出具有手性 波对称性的空间调制能隙。微观计算表明,在一系列实验可行的参数下,相对于低载流子密度,可能的临界温度较大。
引用
@article{arxiv.1909.07401,
title = {Artificial Graphene: Unconventional Superconductivity in a Honeycomb Superlattice},
author = {Tommy Li and Julian Ingham and Harley D. Scammell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.07401},
year = {2020}
}