在二维 Van der Waals 材料中合成强耦合 Kohn-Luttinger 超导

描述源于排斥相互作用的超导的 Kohn-Luttinger (KL) 配对机制，通常产生高角动量（$\ell > 0$）的 Cooper 对和极低的转变温度（$T_c$）。在此，我们在一个多层 Hubbard 模型中揭示了一种层间 s 波（$\ell=0$）KL 超导，其 $T_c$ 显著升高，该模型以层状 Van der Waals 材料中堆叠的二维 (2D) 电子为原型。通过采用行列式量子 Monte Carlo 和动力学平均场理论模拟，我们表明，在没有集体模式介导的情况下，系统中的层间电子之间可以出现强配对吸引 $V^{*}$。随着层间排斥 $U$ 增大，$V^{*}$ 从传统的 KL 关系 $V^{*} \propto -U^2$ 演变为线性强耦合标度 $V^{*} \propto -U$，从而在 $U$ 较大时增强了超导性。这种强耦合 KL 配对对晶格几何和维度的变化具有鲁棒性，并且在配对电子之间存在较大残余 Coulomb 排斥 $U^{*}$ 时仍能持续。利用从头计算，我们提出了几种有望实现并控制这种非常规超导的二维层状 Van der Waals 材料。