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构建驻扎可调马约拉纳角模式的二阶拓扑超导体:磁力/$d$波超导体混合平台

介观与纳米尺度物理 2025-10-07 v2 超导电性

摘要

我们在不规则dd波超导体和二维量子自旋海绝缘体(QSHI)之间研究了非磁性纹理对二阶拓扑超导体(SOTSC)相的影响。虽然dd波超导体与QSHI的相互作用已被作为实现马约拉纳角模式(MCM)的平台所研究,但我们表明添加磁性纹理后,使这些MCM的可调性得以实现。该混合系统的每个角都可以驻扎一个或两个马约拉纳模式,具体取决于系统参数,特别是交换强度和磁性纹理的波矢。为表征更高阶的体拓扑,我们计算了四极性环拓扑数,其直接对应于获得一个或两个马约拉纳模式的角的数量。我们研究并表明,由低能有效哈密顿量得到的拓扑相图与实空间紧束缚格点模型得到的拓扑相图几乎一致,这揭示了由磁性纹理产生的平面内泡克场和自旋轨道耦合。为阐述SOTSC相出现的微观配对机制,我们进行了有效的体配对分析;而低能边缘理论则捕捉了MCM可调性背后的机制。我们的结果为实现可通过系统参数调节的多MCM的SOTC铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.05222,
  title  = {Engineering second order topological superconductor hosting tunable Majorana corner modes in magnet/$d$-wave superconductor hybrid platform},
  author = {Minakshi Subhadarshini and Archana Mishra and Arijit Saha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.05222},
  year   = {2025}
}

备注

This is the published version