Amplificação gigante da temperatura de transição de Berezinskii-Kosterlitz-Thouless em sistemas supercondutores caracterizados pela interação cooperativa de faixas de condução e valência com pequena lacuna.

Resumo Supercondutores bidimensionais e superfluidos elétron-buraco em heteroestruturas de van der Waals com faixas de valência e condução ajustáveis no espectro eletrônico estão surgindo como plataformas ricas para investigar novas fases quânticas e transições de fase topológicas. Neste trabalho, ao adotar uma abordagem de campo médio considerando emparelhamentos de múltiplos canais e o critério de Kosterlitz-Nelson, demonstramos ampliações gigantes da temperatura de transição de Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) e uma redução da pseudolacuna para pequenas separações de energia entre as faixas de condução e valência e pequena densidade de portadores na faixa de condução. A presença de buracos na faixa de valência, gerados por acoplamentos intra-banda e de troca de pares, contribui construtivamente para a rigidez de fase do sistema total, somando à rigidez de fase dos elétrons da faixa de condução que também é aumentada, devido à presença dos elétrons da faixa de valência. Este forte efeito cooperativo evita a supressão da temperatura de transição BKT para baixa densidade de portadores, que ocorre em supercondutores de uma única banda onde apenas a faixa de condução está presente. Assim, prevemos que neste regime, sistemas supercondutores e superfluídos de múltiplas bandas com faixas de valência e condução podem exibir temperaturas críticas BKT muito maiores em relação a sistemas de uma única banda e um único condensado.