《우리는 중요과학기술부문에 힘을 집중하면서 레이자를 비롯한 새로운 과학기술분야를 발전시키며 새로 건설하는 공장들과 기술개건대상들에 최신과학기술을 적극 받아들이도록 하여야 합니다. 이와 함께 수학, 물리학, 생물학을 비롯한 기초과학에 대한 연구를 강화하여 그것이 인민경제와 과학기술발전에 적극 이바지하도록 하여야 합니다.》 (
카이랄초전도는 우기성과 시간반전대칭성을 파괴하며 페르미면둘레를 따라 돌 때 2π의 옹근수배만큼 변하는 초전도질서파라메터의 위상으로 특징지어진다. 벌집살창에 대하여 예측된 카이랄d파초전도상태는 벌집살창의 C6v대칭성에 의하여 축퇴된 두개의 매듭을 가진 d파상태에 뿌리를 두고있다.
그라펜의 경우에 전자에 의해 유도되는 초전도상태의 실현가능성은 반 호브특이점근방까지 혼입물첨가될 때 가장 높다. 반 호브충만근방에서 로그발산하는 상태밀도와 페르미면의 근사적인 네스팅구조의 결합은 호상작용의 효과를 증대시키며 결과적으로 비교적 높은 온도에서 각이한 질서상태들이 출현하게 된다. 반 호브충만근방의 그라펜에 대한 이전 연구들에서 평균마당리론, 우연위상근사, 량자몽떼까를로, 변분법 및 재규격화군(RG)방법을 리용하여 각이한 전자불안정성들을 해석하였다.
이 론문에서 우리는 높은 운동량분해도를 가지는 절단사영범함수재규격화군(TUFRG)방법을 리용하여 최린접교환호상작용의 영향에 초점을 두면서 반 호브충만근방의 벌집살창에서 경쟁하는 전자질서들을 연구하였다. 우리는 한살창점반발 U, 최린접반발 V와 최린접강자성교환결합 J를 포함하는 하바드모형을 고찰하고 고정된 U값과 몇개의 전형적인 J값들에 대하여 최린접반발 V와 혼입물농도 δ공간에서의 림시적인 상태도를 만들었다. 그림에는 J=0 및 J=0.1t의 두가지 값에 대한 상태도가 제시되여있다. 이 그림에서 색띠는 대응되는 상변화가 일어날수 있는 림계척도 ΩC의 값을 나타낸다. 금속(Metal)으로 표기된 령역에서는 차단척도 Ω*=1.3x10-4eV까지의 RG흐름과정에 그어떤 보존전파함수의 발산도 존재하지 않는다.
교환결합 J가 없고 최린접반발 V가 작을 때 4부분살창스핀밀도파상(SDW4)이 반 호브충만의 바로 가까이에서 발생하며 카이랄d파초전도(χ-dSC)는 그로부터 약간 벗어나 발생한다. V를 증가시키면 반 호브충만의 아래쪽에서 스핀3중항의 f파초전도(fSC)가 우세해진다. 또한 상태도의 일부 구역들에서 전하밀도파(CDW), 비정합전하밀도파(iCDW) 및 비정합스핀밀도파(iSDW)질서들도 발견되였다.
우리가 얻은 결과에서 가장 놀라운것은 약한 교환결합에 의한 카이랄d파초전도질서의 소멸이다. 이 초전도상은 J=0.1t의 교환결합을 포함할 때 우리의 상태도에서 완전히 사라졌다. 파라메터 J의 세밀조절에 의한 연구는 이 상이 J≈0.05t≈0.14eV의 약한 교환결합에 의하여 완전히 억제된다는것을 보여준다. 비록 우리가 그라펜에 대한 J의 확정적인 값을 제공할수는 없지만 우리의 대략적인 평가계산은 우의 J값이 교환결합의 예상값범위내에 있다는것을 보여준다. 이처럼 우리의 연구결과는 단층그라펜에서 카이랄초전도가 파괴된다는것을 립증한다.
사실 반 호브특이점근방까지 혼입물첨가된 그라펜에 대하여 십여년전에 리론적으로 예측된 이상초전도는 아직 실험적으로 발견되지 않았다. 약한 교환결합에 의한 카이랄d파초전도의 강한 억제를 보여주는 우리의 리론적발견은 단층그라펜에서 카이랄초전도를 발견하기 위한 실험적노력의 실패에 대한 원인을 설명하는 열쇠를 제공하는데 도움을 줄수 있다.
우리의 연구결과는 잡지 《Physical Review B》[103, 235150 (2021)]에 《Competing electronic orders on a heavily doped honeycomb lattice with enhanced exchange coupling》 (https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.235150) 의 제목으로 출판되였다.
