费米弧中声子介导的内禀拓扑超导性
超导电性
2025-09-15 v2 材料科学
摘要
我们提出声子能够在 Weyl 半金属表面内禀地介导拓扑超导性。Weyl 半金属是无能隙拓扑材料,具有被称为费米弧的非简并零能表面态。我们在 Weyl 半金属的有效模型中推导了声子谱和电声子耦合,并应用了超导的弱耦合 Bardeen-Cooper-Schrieffer 理论。在板状几何中,我们发现在 Weyl 节点附近的一定化学势范围内,表面超导占优于体超导。超导能隙函数在费米弧中实现了无自旋手性 波库珀配对,导致涡旋核心中出现 Majorana 束缚态。此外,我们发现在费米弧中心能隙绝对值受到抑制,而局域 Hubbard 吸引力无法捕捉这一现象。这种抑制源于电声子耦合的非局域性,导致了层依赖性,这对拓扑表面态具有重要影响。
引用
@article{arxiv.2506.03250,
title = {Phonon-mediated intrinsic topological superconductivity in Fermi arcs},
author = {Kristian Mæland and Masoud Bahari and Björn Trauzettel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.03250},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 7 figures, accepted in Physical Review B