倾斜 Weyl 和 Dirac 半金属中的本征超导二极管效应
超导电性
2024-02-28 v1
摘要
我们探索具有倾斜节点的 Weyl 和 Dirac 半金属作为实现本征超导二极管效应的平台。尽管倾斜打破了足够的空间和反演时间对称性，但我们证明——至少对于常规 波单态配对——若费米能级调至节点处，该效应在低温下会被一种涌现的粒子-空穴对称性所禁止。接着，作为通向三维半金属的垫脚石，我们利用金兹堡-朗道理论分析了具有倾斜螺旋节点的最小一维模型。尽管人们可能天真地预期当节点从 I 类变为 II 类时效应会急剧增强，但我们发现多个费米口袋的存在更为关键，因为它能实现多个配对振幅，对相反方向的超电流产生独立贡献。凭借这一见解，我们构建了 Weyl 和 Dirac 半金属的最小晶格模型，并研究了其中的超导二极管效应。我们再次看到，当正常态每个节点具有多个费米口袋可容纳多于一个配对通道时，效应显著增强。总之，本研究阐明了控制具有非对称能带结构的系统中本征超导二极管效应的关键因素，并为在拓扑半金属中实现该效应铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2309.11501,
title = {Intrinsic superconducting diode effects in tilted Weyl and Dirac semimetals},
author = {Kai Chen and Bishnu Karki and Pavan Hosur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.11501},
year = {2024}
}