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Bogoliubov 费米面:一般理论、磁序与拓扑

超导电性 2018-12-19 v1

摘要

我们针对破缺时间反演对称性的反演对称超导体中的 Bogoliubov 费米面给出了一套完备理论。此类能隙结构的一个要求是电子除自旋外还拥有内部自由度(例如轨道或子晶格指标),这允许库珀对具有非平凡的内部结构。我们发展了此类配对态的一般理论,并证明其是非酉的。我们发现能隙乘积中时间反演奇分量是 Bogoliubov 费米面出现的关键。这些费米面由一个 Z2\mathbb{Z}_2 不变量拓扑保护。我们考察了它们在一个通用低能有效模型中的出现,进而研究了两个支持 Bogoliubov 费米面的具体微观模型:具有 j=3/2j=3/2 总角动量自由度的立方材料,以及具有不同轨道与自旋自由度的六方材料。Bogoliubov 费米面的出现伴随低能态的磁化,我们将其与能隙乘积的时间反演奇分量相联系。此外,我们计算了与这些配对态相关的表面谱,并证明 Bogoliubov 费米面由额外的拓扑指标刻画。最后,我们讨论了将超导体唯象理论推广以纳入 Bogoliubov 费米面,并确认能隙乘积的时间反演奇部分是一个与超导交织的复合序参量。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.03773,
  title  = {Bogoliubov Fermi surfaces: General theory, magnetic order, and topology},
  author = {P. M. R. Brydon and D. F. Agterberg and Henri Menke and C. Timm},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.03773},
  year   = {2018}
}