通过磁性掺杂将拓扑平庸超导体转化为拓扑超导体

我们对标准 Anderson 无序和磁性无序在二维 Rashba 自旋轨道耦合超导体拓扑相中的效应进行了比较理论研究，其初始态可以是拓扑平庸的或非平庸的。利用自洽 Born 近似方法，我们表明在弱耦合极限下，Anderson 无序的存在会将拓扑超导体驱动为拓扑平庸超导体。更引人注目的是，通过稀释掺杂独立的磁性无序，一个拓扑平庸超导体可以被驱动为拓扑超导体，该过程以非平庸的方式逐渐窄化、闭合并重新打开准粒子能隙。这些拓扑相变由相应拓扑不变量的变化明确表征。本文的核心发现也通过一种互补的数值方法得到确认，即在紧束缚模型中自洽求解 Bogoliubov-de Gennes 方程。本研究为拓扑超导体的潜在实验实现提供了有吸引力的新方案。