与磁序邻近的不对称 $d$ 波超导拓扑绝缘体

在 Dirac-Bogoliubov-de Gennes 形式体系下，我们研究基于三维拓扑绝缘体的混合结构表面中的输运性质，其中铁磁序与超导序通过邻近效应同时诱导到表面态。超导能隙取为自旋单态 $d$ 波对称性。该能隙相对于电子-空穴交换的不对称作用，一方面影响拓扑绝缘体超导束缚激发，另一方面导致在铁磁体/超导体界面形成不同的马约拉纳束缚态。我们提出一种拓扑绝缘体 N/F/FS 结，并进而阐明 $d$ 波不对称配对在所得亚隙和超隙隧穿电导中的作用。F 和 FS 区域中磁化的垂直分量可处于平行和反平行构型，从而捕获该结在实验上重要的磁电阻（MR）。研究发现，零偏压电导对 FS 区域磁化强度 $m_{zfs}$ 和超导体能隙的轨道旋转角 $\alpha$ 强烈敏感。负磁电阻仅在零轨道旋转角时出现。该结果可为区分相关拓扑绝缘体混合结构中的非常规超导态铺平道路。