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拓扑超导体的边缘不稳定性

强关联电子 2016-06-22 v2 超导电性

摘要

节点拓扑超导体在一般边缘处呈现零能马约拉纳平带。这些边缘带的平坦性由时间反演和平移对称性保护,导致了极大的基态简并度。因此,即便任意弱的交互作用也会导致平带边缘态失稳,转向破缺时间反演和平移对称性的相,从而解除基态简并。我们通过在对边缘态的马约拉纳基上进行平均场分析,研究了 d_{xy} 波超导体平带边缘态的不稳定性。主要的不稳定性是马约拉纳质量项,在费米子语言中对应于粒子-粒子与粒子-空穴相干叠加的通道。我们发现吸引相互作用诱导出三种不同的质量项。一种是虚 s 波配对与电流序的相干叠加,另一种结合了电荷密度波与有限动量单态配对。另一方面,排斥相互作用导致边缘处铁磁性与自旋三重态配对。我们的量子蒙特卡洛模拟证实了这些发现,并表明即便在强量子涨落存在下这些不稳定性也会发生。我们讨论了我们的结果对铜基高温超导体实验的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.04547,
  title  = {Edge instabilities of topological superconductors},
  author = {Johannes S. Hofmann and Fakher F. Assaad and Andreas P. Schnyder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.04547},
  year   = {2016}
}

备注

4 pages, 3 figures