通过扭转由非拓扑超导体制备手性拓扑超导态

本文提出一种通过“扭转电子学（twistronics）”实现手性拓扑超导体（TSC）的通用方案。设我们有一个具有 $D_n$ 对称性的单层超导体，其承载配对角动量 $L=n/2$ 的非拓扑超导（SC）。此处我们提出，通过将两层此类单层以最大扭转角 $\pi/n$ 堆叠，形成此处称为扭转双层准晶（TB-QC）的免莫尔准晶（Moireless QC）结构，可获得具有相同 $L$ 的手性 TSC。TB-QC 中的手性 TSC 由两层配对序参量间的层间约瑟夫森耦合驱动。我们基于普适的金兹堡-朗道理论给出理解该方案的论证。一个符合我们方案的已知例子是 45$^\circ$ 扭转双层铜氧化物中的 $d+id$-手性 TSC。此处，基于先前发展的处理 TB-QC 中电子-电子相互作用的微观框架，我们展示该方案在一个新例子上的应用，即通过将两层适当掺杂的蜂窝晶格 Hubbard 模型单层以 30$^\circ$ 角扭转而得到的 $f+if$-手性 TSC。该例子与 newly synthesized 的 30$^\circ$ 扭转双层石墨烯相关。