超小半径碳纳米管中的超导和电荷密度波不稳定性
介观与纳米尺度物理
2009-11-10 v1 超导电性
摘要
我们对三种小半径碳纳米管(CNTs)的能带结构、声子色散和电子-声子耦合进行了详细分析：分别为(5,0)、(6,0)和(5,5)，其直径分别为3.9、4.7和6.8Å。(5,0) CNTs的大曲率使其呈金属性，费米能附近具有较大的态密度。(6,0) CNTs的态密度也显著高于 zone-folding 方法得到的结果。对于(5,5) CNTs，电子-声子相互作用主要来自面内光声子，而对于极小的(5,0)和(6,0) CNTs，主要耦合来自面外光声子模式。我们计算了所有三种CNTs的电子-声子耦合强度，并分析了可能向超导和电荷密度波相位的不稳定性。对于最小的(5,0)纳米管，在均匀近似下且忽略库仑相互作用，我们发现电荷密度波相变温度远高于超导相变温度。当我们包括对库仑相互作用的现实模型时，我们发现电荷密度波被压制到非常低的温度，使得超导性占主导，均匀近似下的相变温度约为1K。对于(6,0)纳米管，即使包括库仑相互作用，电荷密度波仍占主导，我们发现均匀近似下的相变温度约为5K。我们发现较大半径的(5,5)纳米管在所有现实温度下都稳定于超导和电荷密度波有序状态。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0407644,
title = {Superconducting and charge-density wave instabilities in ultrasmall-radius carbon nanotubes},
author = {Ryan Barnett and Eugene Demler and Efthimios Kaxiras},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0407644},
year = {2009}
}
备注
5 pages. 2 figures