重度空位金刚石中的超导电性

利用第一性原理电子结构计算，我们研究了B、N、P、Al替代掺杂以及空位(${\cal V}$)在金刚石(X$_{\alpha}$C$_{1-\alpha}$)中的作用。在重掺杂区域，约$\sim 1-6$的掺杂浓度下，禁带中部出现一个杂质带。进一步提高杂质替代浓度会填满金刚石基体的带隙。我们的第一性原理计算表明，在空位情况下，可以采用清晰的单带图像来写出一个有效的{\em 单带}微观哈密顿量，该哈密顿量可用于进一步研究杂质带（超）导体中的多体效应和无序效应。