Cu$_x$TiSe$_2$ 中电荷密度波量子临界点附近的最大超导性

当 $1T$-TiSe$_2$ 的电荷密度波（CDW）序被 Cu 插层或压力抑制时，会出现超导性。由于 CDW 态被认为是激子绝缘体，一个有趣的问题是超导是否也由激子涨落介导。我们通过探究 Cu$_x$TiSe$_2$ 中掺杂诱导超导是否与声子介导的配对一致，来研究这一问题。我们采用 {\it ab initio} 密度泛函理论和密度泛函微扰理论计算电子-声子耦合 Eliashberg 函数，并由此计算超导（SC）临界温度 $T_c$。计算得到的 $T_c$ 随掺杂浓度 $x$ 的变化呈穹顶状，在 $x \approx 0.05$ 处对于库仑赝势 $0 \leq \mu^* \leq 0.1$ 取得最大值 $T_c$ 为 $2-6$ K。发现最大 $T_c$ 被钉扎在 CDW 被完全抑制且相应声子模变软的量子临界点处。其潜在物理机制是：降低的声子频率增强了电子-声子耦合常数 $\lambda$，该增强抵消了频率下降并导致 $T_c$ 的净增加。Cu$_x$TiSe$_2$ 中掺杂诱导的超导似乎与声子介导的配对一致。并与 TiSe$_2$ 中压力诱导的超导进行了比较讨论。