超导石墨插层化合物的电子结构：层间态的作用

尽管石墨本身并非本征超导体，但人们早已知道，当用某些掺杂剂插层时，石墨能够表现出超导性。在已知具有超导性的石墨基材料家族中，研究最深入的或许是碱金属-石墨插层化合物(GIC)，其中最容易制备的是C${}_8$K体系，其转变温度$\bm{T_c\simeq 0.14}$K。通过增加碱金属浓度（通过高压制备技术），在C${}_2$Na中转变温度已显示可升高至$\bm 5$K。最近，在一项重要的进展中，Weller等人表明，在环境条件下，插层化合物\cyb和\cca表现出超导性，转变温度分别为$\bm{T_c\simeq 6.5}$K和$\bm{11.5}$K，超过了目前报道的其他石墨基化合物。我们探索了费米能级附近态的结构，并识别了GIC通用的电子能带结构特征。正如预期，我们发现从插层原子到石墨烯层的电荷转移导致$\bm\pi$带被占据。然而，值得注意的是，在所有那些——且仅那些——具有超导性的化合物中，我们发现一个与碳层分离良好的层间态也被占据。我们表明，层间带的能量由其占据数和碳层间距共同控制。