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分数Chern绝缘体附近的手性超导性

强关联电子 2025-07-29 v2 超导电性

摘要

完全自旋偏极的互斥电子所产生的超导性可容纳本征手性库珀对和马约拉纳零模,但尚未建立具体的微观途径。灵感来自扭曲 homobilayer MoTe2_2和垂直 pentalayer石墨烯中观察到的现象,后者在自旋-谱 Valley极化超导体与分数Chern绝缘体(FCI)相邻。我们构建最小模型:受调制周期势约束的无自旋电子最低 Landau 级。大规模DMRG计算表明,当FCI间隙闭合时,两个接近退化相出现于系统转化为金属之前:一种手性f波超导体和一种3×3\sqrt{3} \times \sqrt{3}电荷密度波(CDW),其能量相差不足1%。这两种竞争态 mirror了实验中在FCI regime附近观察到的超导体和再入整数量子霍尔(RIQH)相。该超导体 dome能抵抗真实库仑相互作用、轻掺杂及各种晶格几何。因此熔化FCI为实现自旋偏极手性超导性和RIQH秩序提供了新机制。我们预测,较大扭角角度下的扭曲MoTe2_2将在filling ν=2/3\nu = 2/3处发展出超导体 dome,通过磁场抑制该超导性应将系统驱动进入RIQH相。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.07921,
  title  = {Chiral superconductivity near a fractional Chern insulator},
  author = {Taige Wang and Michael P. Zaletel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07921},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 5 figures. (v2) Correct a few typos, including the chiral central charge