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纳米缺陷作为时反演对称性破缺的探针

介观与纳米尺度物理 2026-02-20 v2 强关联电子

摘要

纳米缺陷如氮空位(NV)中心可作为灵敏且非侵入性的电磁场探针,用于表征材料。我们聚焦NV中心如何探测低维导体中的时反演对称性破缺(TRSB)现象。我们指出,NV中心从m=±1m = \pm 1自旋态到基态m=0m = 0的松弛率差异Γ±z^\Gamma_{\pm \hat{z}}直接探测TRSB。该效应源于材料发射的左右极化电磁场波动谱的差异。在量子霍尔体系中,NV中心的磁偶极子(反)与外部场对齐时,经历近乎零的大额外贡献。更一般地,松弛率差异敏感于波矢相关Hall导电率的虚部,可用于确定Hall粘度,从而区分候选分数量子霍尔态并推断TRSB超导体的配对角动量。针对近期实验发现的TRSB叠层扭曲双钙钛矿铜氧化物(BSCCO)片, 我们计算其平均松弛率[Γ+z^+Γz^]\left[\Gamma_{+\hat{z}} + \Gamma_{-\hat{z}}\right]TcTc以下呈现类似Hebel-Slichter的增强。差异Γ+z^Γz^\Gamma_{+\hat{z}} - \Gamma_{-\hat{z}}亦有此峰,但仅在TcTc以下且仅于手性d波超导体中为非零。我们给出具体观测估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.14648,
  title  = {Nanoscale defects as probes of time reversal symmetry breaking},
  author = {Suman Jyoti De and Tami Pereg-Barnea and Kartiek Agarwal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.14648},
  year   = {2026}
}

备注

v2 supplements quantitative description of NV measurements in TRSB superconductors