石墨烯中准粒子的玻色-爱因斯坦凝聚

研究了高磁场下各种基于石墨烯的结构中不同准粒子的集体性质。我们预测了双层石墨烯中二维空间间接磁激子的玻色-爱因斯坦凝聚和超流性。超流密度和Kosterlitz-Thouless相变温度被证明是激子密度的增函数，但却是磁场和层间距的减函数。在由交替的电子和空穴石墨烯层构成的超晶格薄片中，相互作用的二维间接磁激子的基态不稳定性被确立。在石墨烯超晶格中，考虑由一对具有相反偶极矩的间接激子组成的稳定二维间接磁双激子系统。得到了石墨烯超晶格中磁双激子的超流密度和Kosterlitz-Thouless相变温度。此外，预测了高磁场下嵌入半导体微腔中的石墨烯层内激子极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚。尽管由于在高磁场极限下单层中磁激子-磁激子相互作用的消失，该磁激子极化激元系统中不存在超流相，但计算了玻色-爱因斯坦凝聚形成的临界温度。基于石墨烯的磁激子系统（例如，与量子阱相比）的基本特性是磁场影响更强而无序影响更弱。在高磁场下观测石墨烯中二维准粒子的玻色-爱因斯坦凝聚和超流性将是对我们所描述现象的有趣证实。