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菱形三层石墨烯中的 Kohn-Luttinger 超导与谷间相干性

强关联电子 2021-09-13 v1 介观与纳米尺度物理 超导电性

摘要

受近期在 ABC 堆叠菱形三层石墨烯 (RTG) 中观察到自旋-谷对称性破缺和超导性的实验启发,我们研究了 RTG 金属态向对称性破缺序的不稳定性。我们发现,在很大范围内相互作用选择谷间相干序 (IVC) 作为首选的序参量通道,其理论上确定的相边界与在空穴和电子掺杂侧的实验均吻合良好。van Hove 奇点附近的费米面在谷之间存在部分嵌套,这同时促进了谷间超导和 IVC 涨落。我们使用重整化群方法研究了这些涨落与 Hund(谷间自旋)相互作用之间的相互影响。对于反铁磁 Hund 耦合,谷间配对出现在自旋单重通道中,且 TcT_c 增强,其随无量纲耦合 gg 的标度为 Tcexp(1/g)T_c\sim\exp(-1/\sqrt{g}),相比之下标准标度为 exp(1/g)\exp(-1/g)。在其最简单的形式中,该场景假设随着空穴掺杂的增加,Hund 耦合的符号发生改变。另一方面,该计算从一开始就纳入了谷间独立自旋旋转的破缺,强烈倾向于自旋单重而非自旋三重配对,并且自然地出现在 IVC 附近,这与观测结果一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.04669,
  title  = {Kohn-Luttinger Superconductivity and Inter-Valley Coherence in Rhombohedral Trilayer Graphene},
  author = {Yi-Zhuang You and Ashvin Vishwanath},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.04669},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages, 6 figures