拓扑绝缘体薄膜中高度可调的时间反演不变拓扑超导
超导电性
2017-11-17 v2
摘要
我们研究了拓扑绝缘体(TI)薄膜中的时间反演不变拓扑超导，包括同表面配对与跨表面配对。我们发现多种不同构型均具有非平凡拓扑。对于同表面配对，要求同表面配对态之间存在 相位差。我们证明在此情形下，所得拓扑相可通过外加电场和变化的化学势进行高度调节。对于自旋单态跨表面配对，需要许多 TI 薄膜中存在的变号隧穿耦合，且其拓扑同样可通过电场或掺杂来调节。值得注意的是，我们发现为实现非平凡拓扑所需的跨表面配对强度与同表面配对相比仍可处于次要地位。最后，对于自旋三重态跨表面配对，我们证明超导态始终是非平凡拓扑的。我们表明 Cu 掺杂的 BiSe 薄膜很可能存在此类自旋三重态跨表面配对。综上所述，这些结果表明时间反演不变拓扑超导在超导 TI 薄膜中是普遍存在的，且其拓扑相及其 Kramers 对 Majorana 边缘模式可通过外加电场和变化的化学势进行高度调节。
引用
@article{arxiv.1609.01038,
title = {Highly tunable time-reversal-invariant topological superconductivity in topological insulator thin films},
author = {Fariborz Parhizgar and Annica M. Black-Schaffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.01038},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 6 figures