两种空间调制超流体的预言：$^4$He 在氟化石墨烯与六方氮化硼上
介观与纳米尺度物理
2019-03-04 v1 统计力学
摘要
我们通过一种近期发展的、包含范德瓦耳斯相互作用的第一性原理方法，推导了 He 原子在氟化石墨烯（GF）、石墨烷与六方氮化硼（hBN）上的吸附势。在 T=0 K 下，采用最先进的量子模拟研究了 GF 与 hBN 上的 He 单分子层。借助我们的吸附势，我们发现两种情形下 He 单分子层的基态均为流体，而非如石墨与石墨烯上那样具有局域原子的有序态。对于 GF，当前结果与使用经验吸附势获得的超流相定性一致 [M. Nava 等, Phys. Rev. B 86, 174509 (2012)]。GF 与 hBN 上 He 的该流体态以极大的密度调制为特征；在平衡密度下，沿两个相邻吸附位点方向、并对垂直方向平均的最大与最小局域密度之比 为：GF 上 = 1.91，hBN 上 = 1.65。近期实验 [J. Nyeki 等, Nature Physics 13, 455 (2017)] 在第二层 He 中发现了超流相。这是一种空间调制超流体，并表现出反常热性质。这强烈激励了对 GF 与 hBN 上单分子层 He 的实验研究，我们预言其为具有更强空间调制的超流体。
引用
@article{arxiv.1903.00328,
title = {Prediction for two spatially modulated superfluids: $^4$He on fluorographene and on hexagonal BN},
author = {Pier Luigi Silvestrelli and Marco Nava and Francesco Ancilotto and Luciano Reatto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.00328},
year = {2019}
}