具有自旋轨道耦合的扩展 Hubbard 模型中的一阶与二阶拓扑超导及温度驱动的拓扑相变

自旋轨道耦合与相互作用的结合产生了许多奇异的物质相。在本快报中，我们在平均场层面上于零温和有限温度下，研究了同时具有 Rashba 与 Dresselhaus 自旋轨道耦合的二维扩展 Hubbard 模型的超导配对不稳定性。我们发现，在适当的参数和温度区间内，由于存在受偏好的偶宇称 $s+id$ 波配对，即便没有外磁场或本征磁性，也可实现一阶和二阶时间反演对称性破缺的拓扑带隙相。这导致在样品的每条边上出现两支手性 Majorana 边缘态，或在样品的每个角上出现单个零能 Majorana 角态。有趣的是，我们还发现，不仅调节掺杂水平会导致这两种不同拓扑带隙相之间的直接拓扑相变，而且将温度作为高度可控且可逆的调节旋钮，也会导致带隙与无隙拓扑超导相之间不同的直接温度驱动拓扑相变。我们的发现通过在简单而现实的微观模型中统一一阶与高阶拓扑超导体，为相互作用的自旋轨道耦合系统提供了新可能。