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三维高阶拓扑超导体的层级结构

介观与纳米尺度物理 2021-10-13 v2 超导电性

摘要

在仅承载马约拉纳角模(MCMs)的二维高阶拓扑超导体(HOTSCs)被广泛探索之后,我们提出了一种基于三维拓扑绝缘体与ss波超导体邻近耦合的简单费米子模型,在施加适当的威尔逊-狄拉克微扰下实现马约拉纳棱模(MHMs)进而出现MCMs。我们有趣地发现,承载MHMs的二阶拓扑超导体在第一类微扰超过阈值时出现,而支持MCMs的三阶拓扑超导相在引入无穷小的第二类微扰后立即产生。因此,可在单一三维模型中实现HOTSC相的层级结构。此外,体磁场的施加被发现可有效调控MHMs的数目,而不改变MCMs的数目。我们通过低能模型从解析上理解了上述数值发现。我们进一步利用瓦尼尔谱的独特结构来表征这些拓扑相。从实用角度,我们展示了这些高阶模的量子化输运特征。最后,我们构建Floquet工程,通过对其静态对应物所考虑的相同微扰进行驱动来产生HOTSC相的层级结构。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.12441,
  title  = {Hierarchy of higher-order topological superconductors in three dimensions},
  author = {Arnob Kumar Ghosh and Tanay Nag and Arijit Saha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.12441},
  year   = {2021}
}

备注

This is the published version