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驱动拓扑超导体中多重 Majorana 边缘模式导致的奇频超导配对

超导电性 2025-01-23 v3 介观与纳米尺度物理

摘要

Majorana 零模已被证明是表现出纯奇频配对的最简单准粒子,这一效应迄今为止仅在静态机制下得到理论确立。在本工作中,我们研究了在时间相关驱动下 pp 波自旋极化超导体中 Majorana 模式与奇频配对的形成。我们首先表明,驱动系统在零和 π\pi 处产生多个 Majorana 模式,其形成可以通过适当调节驱动频率和化学势来控制,这与先前的研究一致。然后我们探索了诱导的配对关联,发现广泛诱导了奇频自旋极化 ss 波配对,并在 Majorana 模式存在时获得较大值。我们发现,虽然在 Majorana 零模存在时奇频配对正比于 1/ω\sim1/\omega,但在 Majorana π\pi 模式存在时,它正比于 1/(ωπ/T)\sim 1/(\omega-\pi\hbar/T),其中 TT 是驱动的周期。此外,我们发现当多个 Majorana 模式出现时,奇频配对的量变得更大,但作为频率函数的整体发散分布保持不变。我们还表明,发散的奇频配对对标量无序具有鲁棒性。值得注意的是,我们在驱动手性系统中建立了边界奇 ω\omega 配对数量与体拓扑不变量之间的谱体-界对应关系,我们证明该关系受手性对称性保护,因此对无序具有鲁棒性。因此,我们的工作为理解驱动拓扑超导体中的涌现配对关联铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.09517,
  title  = {Odd-frequency superconducting pairing due to multiple Majorana edge modes in driven topological superconductors},
  author = {Eslam Ahmed and Shun Tamura and Yukio Tanaka and Jorge Cayao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.09517},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 8 figures, published version