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准一维超导体TaSe$_3$中的弱拓扑绝缘体态

超导电性 2020-09-15 v1 强关联电子

摘要

在固态系统中寻找新奇Majorana粒子的一个成熟途径是令超导性源自拓扑电子结构。为此,过去十年中由普通超导体与拓扑材料构成的异质结系统得到了积极研究。然而,对同时呈现本征超导性与拓扑相的单材料体系的探索仍十分有限,尽管此类体系尤为有利,特别是对于量子器件应用。在此,我们报道准一维(q1D)超导体TaSe3_3的电子结构研究。我们的角分辨光电子能谱(ARPES)和第一性原理计算结果清楚表明TaSe3_3是一种拓扑超导体。其特征体反演能隙、隙内态及其非Dirac色散形状同时指向该材料拓扑非平庸的性质。对Z2_2指数及拓扑特异的表带交叉的进一步研究揭示其属于弱拓扑绝缘体(WTI)类。由此,TaSe3_3成为首个被证实的本征一维拓扑超导体实例。它有望为利用局域于一维本征拓扑超导体端部的Majorana束缚态的未来应用提供一个有前景的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.05917,
  title  = {A weak topological insulator state in quasi-one-dimensional superconductor TaSe$_3$},
  author = {Jounghoon Hyun and Min Yong Jeong and Sunghun Kim and Myung-Chul Jung and Yeonghoon Lee and Chan-young Lim and Jaehun Cha and Gyubin Lee and Yeojin An and Makoto Hashimoto and Donghui Lu and Jonathan D. Denlinger and Myung Joon Han and Yeongkwan Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05917},
  year   = {2020}
}