铁磁体基质异构结构中的近端超导性及新兴拓扑相

Ohidul Alam; Amartya Pal; Paramita Dutta; Arijit Saha

铁磁体基质异构结构中的近端超导性及新兴拓扑相

超导电性 2026-04-20 v2 介观与纳米尺度物理

作者: Ohidul Alam , Amartya Pal , Paramita Dutta , Arijit Saha

摘要

我们提出了一种理论框架，用于探讨铁磁体（AM）- 超导体（SC）异构结构中的超导性近端效应。AM 作为一种表现为零总磁化但具有自旋分裂电子能谱的材料，为实现非常规磁相提供了可行平台。我们考虑将二维 $d$ 级 AM 近端耦合到三维普通 $s$ 级 SC。通过消去超导度的自由度，我们推导出描述 AM 层近端修饰的有效哈密顿量形式为自能。随后，我们推导有效格林函数以获得 AM 层中近端配对�幅，并根据其奇偶性、频率和自旋对所产生的配对�幅进行分类。我们发现 AM 层中存在偶极性 singlet 和 triplet 配对�幅。为实现对称性为奇的 triplet 组件，这对于实现拓扑超导性至关重要，我们在异构结构中引入一层 Rashba 自旋轨道耦合（RSOC）。我们分析了该近端 AM-RSOC 层的带拓扑，展示了在边缘局域模式下，具有弱拓扑和强拓扑超导相，由缠绕数和 Chern 数特征化。这些发现突显了 AM-SC 混合 setup 在实现奇极性 triplet 配对和在二维中工程化拓扑超导性方面的灵活平台作用。

关键词

超导性近端效应铁磁体拓扑超导性 Rashba 自旋轨道耦合边缘态

引用

@article{arxiv.2510.26894,
  title  = {Proximity-induced superconductivity and emerging topological phases in altermagnet-based heterostructures},
  author = {Ohidul Alam and Amartya Pal and Paramita Dutta and Arijit Saha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.26894},
  year   = {2026}
}

备注

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铁磁体基质异构结构中的近端超导性及新兴拓扑相

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