无自旋轨道耦合和磁场的三角晶格中通过长程配对实现拓扑超导性

本文展示了一种通过长程配对在三角晶格中实现拓扑超导性的途径，而无需自旋轨道耦合和磁场，与传统依赖于超导性、自旋轨道耦合和时间反演对称性(TRS)破坏的框架形成鲜明对比。Berry 曲率分析揭示了在长程配对下发生的 TRS 破坏导致的峰值或谷值，信号为非平凡拓扑超导态。值得注意的是，长程配对强度的增加仅改变能带带隙的大小，而不会触发拓扑相变。通过计算 Berry 曲率和拓扑边缘态验证了这一特征。在有限宽度的 zig-zag 和 armchair 边缘卷积中，拓扑边缘态由卷缘边界对称性和长程配对的相互作用范围调节。对于最近邻配对，拓扑边缘态保持粒子-反粒子对称性并匹配相应的 Chern 数。然而，最近邻和第三最近邻配对会破坏三角晶格中 armchair 边缘卷积的拓扑边缘态的粒子-反粒子对称性。这项工作为在不依赖自旋轨道耦合和磁场的情况下实现拓扑超导性提供了机制，为简化拓扑量子器件的设计提供了理论基础。