超导反铁磁拓扑绝缘体中的手性马约拉纳边缘模与涡旋马约拉纳零模
超导电性
2022-01-26 v1
摘要
反铁磁拓扑绝缘体（AFTI）由时间反演与平移的联合对称性 拓扑保护。本文研究 波超导配对对 AFTI 多层体系的影响，该配对破坏 对称性并能实现陈数为 1 的量子反常霍尔绝缘体。对于弱耦合配对，系统对应于陈数 的拓扑超导体（TSC）。我们回答了如下疑问：此类 TSC 的局域陈数与手性马约拉纳边缘模是否分布在表面层附近。基于 AFTI 的理论模型进行数值计算，我们发现当局域陈数始终由表面层主导时，手性马约拉纳边缘模的波函数必定不局域于表面层，而是表现出从空间占据所有层到仅分布于表面层附近的平滑跨变，类似于三维二阶拓扑相中的铰链态。后一相可通过局域态密度的测量与前一相区分。此外，我们还研究了该体系中的超导涡旋相变，发现 AFTI 中的交换场不仅扩大了拓扑涡旋相的相空间，还增强了其拓扑稳定性。这些结论将激发对 AFTI 超导效应的研究，并将手性马约拉纳边缘模与涡旋马约拉纳零模的研究推向新纪元。
引用
@article{arxiv.2111.08929,
title = {Chiral Majorana Edge Modes and Vortex Majorana Zero Modes in Superconducting Antiferromagnetic Topological Insulator},
author = {Beibing Huang and Xiaosen Yang and Qinfang Zhang and Ning Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.08929},
year = {2022}
}