蜂窝状狄拉克系统中的库珀对凝聚与谷内配对态
超导电性
2016-09-21 v1 强关联电子
摘要
受超导石墨烯和过渡金属二硫化物实验研究最新进展的启发，我们研究了二维蜂窝晶格上具有短程吸引相互作用的 Kane-Mele（KM）模型的超导电性。我们展示了谷内自旋三重态配对源于最近邻（NN）吸引相互作用和本征自旋轨道耦合。我们通过两种独立的方法证明了这一点：在 矩阵近似内，我们研究了由库珀对凝聚驱动的超导不稳定性，库珀对是两个传导电子的带隙内束缚态；同时也在平均场理论内研究了超导基态。我们发现具有反平行自旋的库珀对在 和 点凝聚。这导致了一个属于点群 不可约表示 A 的谷内自旋三重态配对态的出现。该配对态对 和 具有相反的手性，这一事实将该态标识为“螺旋”谷三重态，即二维中 He-B 相的谷类比。由于库珀对具有有限的质心动量，NN 键中的配对振幅在晶格常数的长度尺度上表现出空间调制，因此这种配对态可被视为一种配对密度波态。我们发现配对振幅自发地打破了平移对称性，并呈现出 -Kekulé 图案。我们还讨论了配对态的选择定则，重点关注 KM 模型的特征能带结构以及贝里相位对谷内配对态出现的影响。
引用
@article{arxiv.1606.00986,
title = {Cooperon condensation and intra-valley pairing states in honeycomb Dirac systems},
author = {Shunji Tsuchiya and Jun Goryo and Emiko Arahata and Manfred Sigrist},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.00986},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 12 figures, 1 table