石墨烯中无序狄拉克费米子的超导电性

我们采用空间非均匀自洽 Bogoliubov-de Gennes (BdG) 方法，数值研究了具有在位 Hubbard 吸引相互作用 U 的石墨烯蜂窝晶格中超导电性与无序之间的相互作用。在无 Disorder 情况下，电荷中性点处存在两个相：当吸引相互作用低于临界值 Uc 时为狄拉克半金属相，高于该值时为超导相。我们在系统中加入标量势无序，同时保持平均电荷中性。BdG 方程的数值解表明，虽然在强吸引机制 (U > Uc) 下无序具有抑制超导电性的常规效应，但在弱吸引机制 (U < Uc) 下弱无序会增强超导电性。在弱吸引机制下，过强的无序最终会抑制超导电性，即存在一个使临界温度 Tc 最大化的最佳无序强度。我们的数值结果还表明，在弱无序机制下，介观不均匀性对超导电性的增强作用显著大于 Abrikosov-Gorkov 型空间均匀平均场理论的预测。在该机制下，超导电性由罕见的相位相干超导岛组成。我们还研究了无序和介观不均匀性对超导邻近效应的增强作用，并获得了隧穿态密度和超流 susceptibilities 的典型空间分布图，可直接与石墨烯中邻近诱导超导电性的扫描隧道显微镜 (STM) 实验进行比较。