表面超导Weyl半导体PtBi$_2$的电子结构

Riccardo Vocaturo; Klaus Koepernik; Jorge I. Facio; Carsten Timm; Ion Cosma Fulga; Oleg Janson; Jeroen van den Brink

doi:10.1103/PhysRevB.110.054504

表面超导Weyl半导体PtBi$_2$的电子结构

超导电性 2024-09-26 v1 介观与纳米尺度物理材料科学

作者: Riccardo Vocaturo , Klaus Koepernik , Jorge I. Facio , Carsten Timm , Ion Cosma Fulga , Oleg Janson , Jeroen van den Brink

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摘要

三角形PtBi $_2$ 是一种无反演对称性的层状半金属，具有费米能附近12个Weyl点。其拓扑费米弧最近被证明在低温下超导，此时bulk超导性消失。本文采用第一性原理计算方法，详细研究了PtBi $_2$ 的bulk和表面电子结构，获得了其自旋纹理以及弧的动量依赖局域化。针对实验观察到的在压力下或掺杂后反演对称性恢复的情况，我们在两种结构之间进行插值，确定Weyl节点的能量和动量依赖性。为深入了解PtBi $_2$ 的表面超导性，我们构建了一个对称适应的四带有效模型，准确再现了PtBi $_2$ 的Weyl点。我们补充了对费米弧之间的对称允许配对的分析，这自然混合了自旋单极子和自旋三极子通道。此外，表面超导性的存在 facilitates 形成一种内在的超导体-半导体-超导体Josephson结，其中半导体相被两个超导表面包围。当两端之间存在π相位差时，零能Andreev束缚态在两个端点之间发展。

关键词

Weyl半导体 PtBi$_2$ 电子结构表面超导性费米弧

引用

@article{arxiv.2404.19606,
  title  = {Electronic structure of the surface superconducting Weyl semimetal PtBi$_2$},
  author = {Riccardo Vocaturo and Klaus Koepernik and Jorge I. Facio and Carsten Timm and Ion Cosma Fulga and Oleg Janson and Jeroen van den Brink},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.19606},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 13 figures

表面超导Weyl半导体PtBi$_2$的电子结构

摘要

关键词

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