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欧拉受阻库珀配对:节超导电性与铰链马约拉纳零模

超导电性 2022-03-30 v3 介观与纳米尺度物理 材料科学

摘要

自 [Phys. Rev. Lett. 120, 067003 (2018)] 中提出单极子库珀配对以来,大量研究致力于探讨在三维系统中由费米面上非平凡能带拓扑所约束(或阻碍)的库珀配对序参量。在当前工作中,我们通过提出三维系统中的欧拉受阻库珀配对,推广了陈数态之间(如单极子库珀配对)的拓扑受阻配对。欧拉受阻库珀配对广泛存在于两个具有以非零欧拉数表征的非平凡能带拓扑的费米面之间;此类费米面可存在于具有可忽略自旋轨道耦合的三维 PT 保护的无自旋狄拉克/节线半金属中,其中 PT 为时空反演对称性。欧拉受阻配对通道必须在配对相关费米面上具有配对节点,且配对节点的总绕数由费米面上欧拉数之和或差决定。特别地,我们发现当正常态是时间反演不变且配对较弱时,具有零总动量的足够主导的欧拉受阻配对通道会导致节超导电性。若费米面分裂较小,所得的节超导体承载铰链马约拉纳零模。利用有效或紧束缚模型,明确展示了在超导转变附近欧拉受阻配对通道的可能主导性,以及铰链马约拉纳零模对无序的鲁棒性。我们的工作提出了第一类源于拓扑受阻库珀配对的高阶节超导电性。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.02685,
  title  = {Euler Obstructed Cooper Pairing: Nodal Superconductivity and Hinge Majorana Zero Modes},
  author = {Jiabin Yu and Yu-An Chen and Sankar Das Sarma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.02685},
  year   = {2022}
}

备注

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