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通过谱函数中的贝里曲率效应探测拓扑超导

超导电性 2025-02-17 v3

摘要

关于拓扑超导(TSC)的实验努力主要聚焦于马约拉纳边界模的探测,而 TSC 的体性质——尤其在二维(2D)中——仍相对未被充分探索。在这项工作中,我们在远离边界的谱函数中理论上提出了一个独特特征,能够探测在 Rashba 自旋轨道耦合(SOC)异质结构中诱导的 2D 手性 p 波 TSC。该特征可通过角分辨光电子能谱或弱磁场 B 下动量和能量分辨的隧穿谱进行实验探测。我们表明,在拓扑相内,小动量 k~0 处最低超导带的谱强度随 B 增加线性变亮(变暗),而在 Rashba 系统为电子(空穴)掺杂的平庸相中则变暗(变亮)。这种鲜明对比源于 Bogoliubov 准粒子的相空间贝里曲率(BC),这是一种推广了传统动量空间 BC 的新颖量子几何性质。该相空间 BC 的效应也可通过远离边界的差分电导探测。我们可证伪的预测提供了一种不依赖马约拉纳模探测来实验探测 Rashba 诱导手性 p 波 TSC 的途径,解决了实现 2D TSC 的一个关键挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.02165,
  title  = {Detecting Topological Superconductivity via Berry Curvature Effects in Spectral Functions},
  author = {Yunxiang Liao and Yi-Ting Hsu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.02165},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 4 figures