超导体中准粒子的量子几何光电流

Daniel Kaplan; Kevin P. Lucht; Pavel A. Volkov; J. H. Pixley

超导体中准粒子的量子几何光电流

超导电性 2025-02-19 v1 介观与纳米尺度物理强关联电子

作者: Daniel Kaplan , Kevin P. Lucht , Pavel A. Volkov , J. H. Pixley

摘要

非线性光学响应是探测固体中电子布洛赫态几何和对称性的敏感探针。本文扩展了这一概念到超导体中的博洛涅夫-德-格恩(BdG)准粒子。我们提出了超导体光电流的理论，表明它们严格取决于 BdG 激发谱的量子几何。对于所有光偏振，光电流与量子几何张量成正比:对于线性偏振光，它与量子度数有关;对于圆偏振光--与相关 BdG 带的Berry 曲率偶极子有关。我们进一步将光电流与基态对称性相关，为允许的光电流响应提供了对称性词典。对于光照不垂直于样品，光电流探测了具有手性点群(如扭曲双层石墨烯)的系统的时间反演对称性破缺。我们演示了光电流允许探测扭曲 $d$ -波超导体中的拓扑性和 TRS 破坏，并测试扭曲 WS $_2$ 和层叠 rhombohedral 石墨烯中的超导性本质。我们的结果为在材料和异质结构中测量超导性的量子几何属性和对称性铺平了道路。

引用

@article{arxiv.2502.12265,
  title  = {Quantum geometric photocurrents of quasiparticles in superconductors},
  author = {Daniel Kaplan and Kevin P. Lucht and Pavel A. Volkov and J. H. Pixley},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12265},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages + supplement

超导体中准粒子的量子几何光电流

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