非幺正超导体中量子几何诱导的反常霍尔效应及其在 Sr$_2$RuO$_4$ 中的应用
超导电性
2024-03-28 v4 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
极向克尔效应及密切相关的反常电荷霍尔效应是 SrRuO 以及其他若干化合物超导态最具区分性的特征之一。这些效应常被认为源于手性超导配对，并已有不同机制被提出以作解释。然而，先前提出的内禀机制往往涉及不切实际地强的带间库珀配对。本研究中我们表明，即便无带间配对，非幺正超导态亦可借助 Bloch 电子的量子几何性质支撑内禀反常电荷霍尔效应。此处关键在于具有正常态自旋霍尔效应，而非零自旋轨道耦合对其至关重要。有限电荷霍尔效应遂在自旋极化非幺正超导配对起始时自然出现。它依赖于自旋极化与正常态电子 Berry 曲率，后者为 Bloch 态量子几何张量的虚部。将结果应用于弱配对 SrRuO，我们结论：若所报道克尔效应为内禀起源，则该超导态极可能为非幺正且具有奇宇称。我们的理论可推广至其他展现极向克尔效应的超导体。
引用
@article{arxiv.2309.14448,
title = {Quantum-geometry-induced anomalous Hall effect in nonunitary superconductors and application to Sr$_2$RuO$_4$},
author = {Jia-Long Zhang and Weipeng Chen and Hao-Tian Liu and Yu Li and Zhiqiang Wang and Wen Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14448},
year = {2024}
}
备注
7+7 pages