多层石墨烯中的电荷涨落、声子与超导性

受近期在伯纳尔双层（AB）和菱面体三层（ABC）石墨烯中实验探测到超导性的启发，我们基于一种类 Kohn-Luttinger（KL）机制研究了多层石墨烯中超导性的出现，其中配对胶水为屏蔽库仑相互作用。我们发现，仅电子相互作用即可在 AB 双层石墨烯和 ABC 三层石墨烯中驱动超导性，其临界温度与实验观测值吻合良好，使我们得以进一步预测 AB ABA 三层、ABAB 四层以及菱面体 ABCA 四层石墨烯中由电子相互作用引起的超导性。通过比较这五种非扭转石墨烯堆叠的临界温度（$T_c$），我们发现 ABC 三层石墨烯具有最高的 $T_c\sim100$ mK。在考虑由伊辛自旋轨道耦合引起的超导性增强后，我们观察到 AB 双层石墨烯的临界温度增强最大，从 23 mK 增至 143 mK。这些非扭转石墨烯堆叠中的超导行为可由序参量（OPs）解释。伯纳尔堆叠的 OPs 保持谷内 $C_3$ 对称性，而菱面体堆叠则破坏该对称性。在所有堆叠中，OPs 均存在零点并在不同谷之间变号，这意味着这些多层石墨烯是节线自旋三重态超导体。此外，在纯电子相互作用上附加声学声子后，我们观察到这五种堆叠的临界温度变化甚微。我们采用类 KL 机制在无拟合参数的情况下研究多层石墨烯的超导趋势，这可为未来探索非扭转石墨烯中超导性的实验提供指导。