偏置双层石墨烯中的激子凝聚

我们考虑在垂直电偏置场下的悬浮双层石墨烯，该偏置场已知会产生单粒子能隙 $2\Delta$ 及相关的电极化 ${\cal P}$。我们论证该偏置还会驱动从能带绝缘体到超流激子凝聚体的量子相变。当激子结合能超过能带隙 $2\Delta$ 时发生转变。我们预测临界偏置（换算为能带隙）$\Delta_c\approx 60$ meV，低于此值激子发生凝聚。临界温度 $T_c(\Delta)$ 在 $\Delta \approx 25$ meV 处最大，$T_c^\text{max}\approx 115$ K，在更小 $\Delta$ 时因热屏蔽而显著下降。进入凝聚相时，超流转变伴随电极化 ${\cal P}(\Delta)$ 在 $\Delta\to\Delta_c$ 处的尖点，这提供了显著的可检验特征。此外，我们发现该凝聚体倾向于形成配对密度波。