狄拉克电子在超导态中的迈斯纳效应:能带间效应
超导电性
2015-07-17 v2
摘要
固体中的狄拉克电子因其线性色散关系和双带特性而展现出特征性的物理性质。尽管正常态下狄拉克电子的输运现象已被广泛研究,但超导态下的输运现象尚未被完全理解。特别是,由于线性色散导致电流算符中缺少抗磁项,狄拉克电子在超导态中是否展现出迈斯纳效应(ME)尚不明确。我们基于 Kubo 公式研究了三维有质量狄拉克电子在超导态中的迈斯纳效应,并阐明通过能带间贡献可使迈斯纳核变为有限值。狄拉克电子的迈斯纳效应机制与通常金属中的电子完全不同。我们的结果表明,即使超导能隙消失,迈斯纳核仍然保持有限值。这在狄拉克电子系统中是一个不可避免的问题,如先前文献所报道。因此,我们采用了一种减去正常态贡献的方案。为了验证该方案的合理性,我们发展了一个特定模型,在该模型中获得了迈斯纳核。我们还通过取狄拉克哈密顿量的非相对论极限推导了电子气体的结果,并阐明迈斯纳核的抗磁项可视为狄拉克模型中电子与正电子之间的能带间贡献。
引用
@article{arxiv.1502.05769,
title = {Meissner Effect of Dirac Electrons in Superconducting State due to Inter-band Effect},
author = {Tomonari Mizoguchi and Masao Ogata},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.05769},
year = {2015}
}
备注
7 pages, 5 figures. To be published in J. Phys. Soc. Jpn