碳纳米管超导性的等离子体交换模型

最近的研究表明，单壁锯齿形碳纳米管可在约 15 K 的温度下变为超导体。然而，使用传统声子交换模型对纳米管的超导性理论研究给出的临界温度 $T_c$ 小于 1 K。为解释观察到的更高临界温度，我们探讨了纳米管超导性的等离子体交换机制。我们首先计算由等离子体交换中介的电子在纳米管中的有效相互作用，表明该相互作用可变为吸引性。随后在强耦合超导体的修正 Eliashberg 理论中使用该吸引性相互作用计算纳米管的临界温度 $T_c$。我们发现 $T_c$ 对介质介电常数、电子有效质量以及纳米管半径都高度依赖。我们的理论结果可以解释纳米管中观察到的 $T_c$。