自旋极化费米子的高阶拓扑超导性
介观与纳米尺度物理
2020-03-18 v3 超导电性
摘要
我们研究了中心对称铁磁金属中自旋极化电子的超导性。由于电子的自旋极化与费米统计，超导配对函数自然具有奇宇称。根据 Fu、Berg 与 Sato 提出的宇称公式，当正常金属具有奇数个费米面时，奇宇称配对导致常规的一阶拓扑超导。在此，我们推导了表征中心对称超导体高阶拓扑的拓扑不变量的一般化宇称公式。基于这些公式，我们系统地分类了所有能诱导受反演保护的高阶拓扑超导的铁磁金属可能能带结构。其中，掺杂铁磁 nodal 半金属被确定为高阶拓扑超导最有前景的正常态平台。在二维中，我们证明掺杂 Dirac 半金属的奇宇称配对诱导二阶拓扑超导体。在三维中，掺杂 nodal line 半金属的奇宇称配对产生带单极电荷的 nodal line 拓扑超导体。另一方面，掺杂单极 nodal line 半金属的奇宇称配对诱导三维三阶拓扑超导体。我们的理论表明，超导与铁磁 nodal 半金属的结合为未来利用 Majorana 零模的拓扑量子计算开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.1906.02709,
title = {Higher-Order Topological Superconductivity of Spin-Polarized Fermions},
author = {Junyeong Ahn and Bohm-Jung Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.02709},
year = {2020}
}
备注
6+13 pages, 2+1 figures; accepted version