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Electronic structure, magnetism, and high-temperature superconductivity in multilayer octagraphene and octagraphite
Physical Review B ( IF 3.2 ) Pub Date : 2020-11-23 , DOI: 10.1103/physrevb.102.174509 Jun Li , Shangjian Jin , Fan Yang , Dao-Xin Yao
Physical Review B ( IF 3.2 ) Pub Date : 2020-11-23 , DOI: 10.1103/physrevb.102.174509 Jun Li , Shangjian Jin , Fan Yang , Dao-Xin Yao
We systematically investigate the electronic structure, magnetism, and high-temperature superconductivity (SC) in multilayer octagraphene and octagraphite (bulk octagraphene). A tight-binding model is used to fit the electronic structures of single-layer and multilayer octagraphenes and octagraphite. We find that multilayer octagraphene and octagraphite follow a simple A-A stacking structure from the energy analysis. The van der Waals interaction induces eV and the hopping integral within each layer changes little when the layer number increases. There is a well Fermi-surface nesting with nesting vector for single-layer octagraphene at half-filling, which can induce a two-dimensional Néel antiferromagnetic order. With increasing layer number , the Fermi-surface nesting transforms to three-dimensional (3D) with nesting vector and shows that the system has a 3D Néel antiferromagnetic order. Upon doping, multilayer octagraphene and octagraphite can enter a high-temperature SC driven by spin fluctuation. We evaluate the superconducting transition temperature by using the random-phase approximation, which yields a high even if the layer number . Our study shows that multilayer octagraphene and octagraphite are promising candidates for realizing high-temperature SC.
中文翻译:
多层八方石墨烯和八方石墨的电子结构,磁性和高温超导性
我们系统地研究了多层八方石墨烯和八方石墨烯(体八方石墨烯)中的电子结构,磁性和高温超导性(SC)。紧密结合模型用于拟合单层和多层八碳烯和八碳石的电子结构。我们从能量分析中发现,多层八碳烯和八碳石遵循简单的AA堆叠结构。范德华相互作用引起 当层数增加时,每层的eV和跳跃积分变化不大 增加。有一个带有嵌套向量的费米曲面嵌套单层八碳烯在半填充时会产生二维Néel反铁磁序。随着层数的增加,费米曲面嵌套使用嵌套矢量转换为三维(3D) 并显示该系统具有3DNéel反铁磁顺序。掺杂后,多层八碳烯和八碳石会进入高温SC由自旋波动驱动。我们评估超导转变温度 通过使用随机相位近似,可以得到很高的 即使层号 。我们的研究表明,多层八碳烯和八碳石是实现高温SC的有希望的候选物。
更新日期:2020-11-23
中文翻译:
多层八方石墨烯和八方石墨的电子结构,磁性和高温超导性
我们系统地研究了多层八方石墨烯和八方石墨烯(体八方石墨烯)中的电子结构,磁性和高温超导性(SC)。紧密结合模型用于拟合单层和多层八碳烯和八碳石的电子结构。我们从能量分析中发现,多层八碳烯和八碳石遵循简单的AA堆叠结构。范德华相互作用引起 当层数增加时,每层的eV和跳跃积分变化不大 增加。有一个带有嵌套向量的费米曲面嵌套单层八碳烯在半填充时会产生二维Néel反铁磁序。随着层数的增加,费米曲面嵌套使用嵌套矢量转换为三维(3D) 并显示该系统具有3DNéel反铁磁顺序。掺杂后,多层八碳烯和八碳石会进入高温SC由自旋波动驱动。我们评估超导转变温度 通过使用随机相位近似,可以得到很高的 即使层号 。我们的研究表明,多层八碳烯和八碳石是实现高温SC的有希望的候选物。