Hofstadter-Hubbard 模型拓扑临界性导致的任意子超导电性

我们认为强排斥相互作用和高磁场的结合可以产生电子配对和超导电性。受摩尔材料大晶格常数的启发（这使得在实验室磁场下可以实现每个原胞的大磁通量），我们研究了三角晶格 Hofstadter-Hubbard 模型在每四分之一磁通量子每个原胞的情况。先前的文献认为，在每格点一个电子的密度下，一个手性自旋液体将弱耦合整数量子霍尔相和强耦合拓扑平庸的反铁磁绝缘体分隔开。我们认为，在整数量子霍尔到手性自旋液体转变附近进行掺杂时，会出现拓扑超导电性。我们采用精确对角化和密度矩阵重整化群方法来检验这一理论情景，并发现电子配对确实在临界点两侧一个非常宽的相互作用强度范围内发生。在手性自旋液体一侧，我们的结果为长期假设的任意子超导电性机制提供了一个具体的模型实现。因此，我们的研究在一个良好控制的极限下建立了一个超越 BCS 的电子配对机制，该机制关键依赖于电子关联和能带拓扑之间的相互作用。