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色旋平带超导体的精确模型

强关联电子 2025-09-09 v2 超导电性

摘要

最近的实验报告了在单味道平面几乎完全带(Flat Bands, FBs)的单层石墨烯中观察到超导性。为了这些发现,我们引入了一类单味道FB的模型,具有倒置对称性,其中我们展示,具有相反奇偶性的轨道之间存在局部吸引相互作用导致精确的超导基态。我们认为,这一模型可能适用于现实中的多味道系统,包括短程排斥,因为此类排斥的主要效应是诱导味道极化,留下可能在不同无味道轨道之间吸引的剩余相互作用。配对的性质由FB量子几何与相互作用之间的相互作用决定,通常当母FB如此时是拓扑的。有趣的是,每种模型都有两个接近的配对模式,其能量竞争可以通过改变两种轨道之间的电荷转移间隔或电子密度进行调节。这两种模式具有相同的角动量但不同的配对振幅结构以及可能的不同拓扑。我们展示,超流刚度与吸引相互作用尺度成正比,这通过分析变分上界和数值引导下界的组合实现。我们发现,经验上,当量子几何在布里渊区的热点被略微填充时,获得最大的超流刚度。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.21127,
  title  = {Exact models of chiral flat-band superconductors},
  author = {Zhaoyu Han and Jonah Herzog-Arbeitman and Qiang Gao and Eslam Khalaf},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21127},
  year   = {2025}
}