拓扑绝缘体中邻近诱导的奇频超导

Jonas A. Krieger; Anna Pertsova; Sean R. Giblin; Max Döbeli; Thomas Prokscha; Christof W. Schneider; Andreas Suter; Thorsten Hesjedal; Alexander V. Balatsky; Zaher Salman

doi:10.1103/PhysRevLett.125.026802

拓扑绝缘体中邻近诱导的奇频超导

超导电性 2020-07-15 v2 材料科学强关联电子

作者: Jonas A. Krieger , Anna Pertsova , Sean R. Giblin , Max Döbeli , Thomas Prokscha , Christof W. Schneider , Andreas Suter , Thorsten Hesjedal , Alexander V. Balatsky , Zaher Salman

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摘要

在拓扑绝缘体(TI)与传统超导体(SC)的界面处,据预测超导性会发生剧烈变化并表现出新颖的关联。特别地,由 $s$ 波 SC 在 TI 中诱导的超导性可发展出具有 $p$ 波分量的序参量。在此,我们给出在原型 TI Bi $_2$ Se $_3$ 薄层中与 Nb 邻近耦合时,出现意想不到的邻近诱导新颖超导态的实验证据。在低于 Nb 超导转变温度的深度分辨磁场测量中,我们观察到 Bi $_2$ Se $_3$ 中局部磁场增强并超过外加磁场,从而支持由奇频超导态引起的本征顺磁迈斯纳效应的存在。我们的实验结果得到理论计算的补充,该计算支持在界面处出现并延伸至 TI 内部的此类分量。该态与其起源的传统 Bardeen-Cooper-Schrieffer 态在拓扑上不同。据我们所知,这些发现首次观测到 TI 中的体奇频超导性。因此我们重申 TI-SC 界面作为产生新颖超导态的多功能平台的潜力。

关键词

奇频超导拓扑绝缘体邻近效应顺磁迈斯纳效应 Bi$_2$Se$_3$ Nb 界面

引用

@article{arxiv.2003.12104,
  title  = {Proximity-Induced Odd-Frequency Superconductivity in a Topological Insulator},
  author = {Jonas A. Krieger and Anna Pertsova and Sean R. Giblin and Max Döbeli and Thomas Prokscha and Christof W. Schneider and Andreas Suter and Thorsten Hesjedal and Alexander V. Balatsky and Zaher Salman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.12104},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted version for publication in Physical Review Letters

拓扑绝缘体中邻近诱导的奇频超导

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