基于第一性原理预测Mn掺杂GeTe单层中的本征拓扑超导性
超导电性
2021-04-13 v2
摘要
近期拓扑超导体（TSC）的发现引发了巨大兴趣。实现TSC需要对多个微观参数进行精细调控，这仍是一大挑战。在此，我们发展了一种第一性原理方法，通过在基于Wannier函数构建的能带结构上自洽求解Bogoliubov-de Gennes方程，并考虑Rashba自旋轨道耦合、Zeeman分裂和电子-声子耦合，来量化TSC的现实条件。我们进一步通过预测Mn掺杂GeTe（GeMnTe）单层——一种已知的在空穴掺杂下显示超导性的稀磁半导体——为具有陈数-1和手性Majorana边缘模的D类TSC，展示了这一新方法的威力。通过在温度和Mn浓度参数空间中构建第一性原理相图，我们提出TSC相可在下限转变温度~40 mK和Mn浓度~0.015%处被诱导。我们的方法可普遍应用于具有声子介导配对机制的TSC，为未来实验提供有益指导。
引用
@article{arxiv.2004.04890,
title = {Prediction of intrinsic topological superconductivity in Mn-doped GeTe monolayer from first-principles},
author = {Xiaoming Zhang and Kyung-Hwan Jin and Jiahao Mao and Mingwen Zhao and Zheng Liu and Feng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.04890},
year = {2021}
}
备注
28 pages, 13 figures, 1 table