电荷序与时间反演对称性破缺超导电性之间的新型耦合
超导电性
2025-12-09 v1
摘要
打破平移对称性的电荷密度波(CDW)与打破全局 U(1) 规范对称性的空间均匀超导电性之间的相互作用可以产生一种引人注目的现象:配对密度波,其特征是超导序参量的空间调制。然而,CDW 如何与非常规超导态——特别是那些具有时间反演对称性破缺(TRSB)的态——耦合,在很大程度上仍未被探索。在这里,我们利用扫描隧道显微镜对重空穴掺杂的 Ba₁₋ₓKₓFe₂As₂ 进行了研究,该材料具有 s± 超导态,揭示了表面 CDW 与 TRSB 超导电性之间此前未被观察到的耦合。实验上,TRSB 超导电性赋予了 CDW "手性",表现为被具有 π 相位滑移的畴界分隔的公度畴——我们将其称为双极性 CDW。畴界划定了相反手性的 TRSB 畴,与 U(1) × Z₂ 的自发破缺一致。在理论模型的支持下,我们构建了一个框架,其中隐藏界面配对密度调制(PDM)介导了表面 CDW 与 TRSB 超导电性带间 Josephson 电流之间的线性耦合。关键的是,理论表明实现这种线性耦合需要在 PDM 和 CDW 态之间施加受控的全局相位差 δφ = π/2。我们的结果揭示了电荷序与 TRSB 超导电性之间此前被忽视的联系,为探索铁基超导体和其他强关联系统中的交织量子序开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2512.07272,
title = {Novel coupling between charge order and time-reversal-symmetry-breaking superconductivity},
author = {Quanxin Hu and Lingfeng Zhang and Yu Zheng and Yongwei Li and Qiheng Wang and Xinyu Liang and Baiqing Lv and Chi-Ming Yim and Takuto Kawakami and Vadim Grinenko and Xiao Hu and Hong Ding},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.07272},
year = {2025}
}
备注
34 pages, 14 figures