无序诱导电流作为手性超导性的特征
超导电性
2021-09-09 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
手性超导体预期会沿样品边缘携带自发的、手性的永续电流。然而,尽管已有若干候选材料,此类电流尚未在实验中被观测到。在本文中,我们提出一种替代探测手段,即杂质诱导的手性电流。我们首先证明单个非磁性杂质会诱导出环绕的手性电流。其方向取决于序参量的手性与杂质势的符号。基于该观察,我们考虑多杂质情形,例如实现为沉积在候选手性超导体表面的吸附原子。我们对比两种情形下获得的响应:(a) 当杂质符号全同,与 (b) 当杂质具有混合正负号。前者导致样品内的相干电流,源于单个电流环的融合。后者产生随机手性的环,导致不相干的局域电流。这两种情形可通过使用金刚石 NV 中心等近期探针测量诱导磁场来区分。我们认为杂质诱导电流可能比边缘电流更易观测,因其可通过改变杂质强度与浓度来调节。我们使用方晶格上 超导性的玩具模型展示了这些结果。我们发展了改进的 Bogoliubov deGennes (BdG) 模拟方案,其中序参量与磁场均自洽确定。
引用
@article{arxiv.2103.01244,
title = {Disorder-induced currents as signatures of chiral superconductivity},
author = {Madhuparna Karmakar and R. Ganesh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.01244},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 6 figures