近邻诱导拓扑超导体中的光学特征与量子几何
介观与纳米尺度物理
2026-01-09 v1
摘要
拓扑绝缘体-超导体（TI-SC）界面的近邻诱导超导性，为具有 Majorana 边界模式的拓扑超导性提供了一条有前景的途径。然而，使用常规表面方法探测埋藏界面的界面超导性具有挑战性。在此，我们对 TI-SC 异质结构的纵向光学响应进行了理论研究，重点关注复杂的界面层电导，将其作为界面超导能隙的直接且具有层选择性的探针。在最小 TI-SC 模型内，我们证明了埋藏界面处的近邻诱导超导性会产生支持 Majorana 边缘模式的二维拓扑超导相。使用 Bogoliubov-de Gennes 板层模型和 Kubo 形式，我们计算了光学电导，并引入了一种厚度外推方案以仅分离出界面贡献。由此产生的界面电导在由近邻诱导能隙设定的能量处表现出稳健的、与厚度无关的相干峰，这可区别于母体超导体的对破坏特征以及顶表面的无带隙 Dirac 锥。我们进一步证明，该界面共振的低频谱权重遵循量子度规求和规则，将光学响应与近邻化界面态的量子几何定量联系起来。我们的结果提出，将界面层电导的太赫兹/红外光谱作为一种非侵入性诊断手段，用于承载 Majorana 的 TI-SC 界面。
关键词
引用
@article{arxiv.2601.04635,
title = {Optical Signatures and Quantum Geometry in Proximity-Induced Topological Superconductors},
author = {Myungjun Kang and Yogeshwar Prasad and Nikhil Danny Babu and Rasoul Ghadimi and Jae Hoon Kim and Sangmo Cheon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.04635},
year = {2026}
}