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拓扑半金属 YPtBi 中具有弹性的 $j$=3/2 超导电性

超导电性 2026-07-01 v1 强关联电子
作者: Prathum Saraf , Nicholas A. Crombie , Rahul Sharma , Jared Z. Dans , Danila Sokratov , Carsyn L. Mueller , Ram Kumar , Hyunsoo Kim , Connor Roncaioli , Winslow Weiss , David Graf , Chandra Shekhar , Claudia Felser , Johnpierre Paglione
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摘要

大多数已知费米子超流体中的库珀配对是通过自旋 1/2 准粒子相互作用发生的，导致自旋单态或自旋三重态配对。在拓扑半金属 YPtBi 中，强自旋轨道耦合导致高度对称的 ss 型和 pp 型电子带之间发生能带反转，并在 Γ\Gamma 点产生简并，确保 jj=3/2 准粒子态流形在费米能级附近存在，超导配对就发生在那里。在此，我们研究了磁性和非磁性无序以及载流子密度对这种奇异超导配对态的影响。通过将无序水平和载流子密度分别改变近两个和三个数量级，我们表明 YPtBi 的超导临界温度具有显著的鲁棒性，在此范围内变化很小。我们的结果表明，YPtBi 中的超导电性可能处于一个相位刚度而非配对形成决定转变温度的区间。在 jj=3/2 超导体中，库珀配对对准粒子环境的剧烈变化不敏感，这突显了拓扑高自旋超导体中实现的一种新的保护形式。

关键词

超导电性 YPtBi 拓扑半金属 j=3/2配对 无序 相位刚度

引用

@article{arxiv.2607.00765,
  title  = {Resilient $j$=3/2 superconductivity in topological semimetal YPtBi},
  author = {Prathum Saraf and Nicholas A. Crombie and Rahul Sharma and Jared Z. Dans and Danila Sokratov and Carsyn L. Mueller and Ram Kumar and Hyunsoo Kim and Connor Roncaioli and Winslow Weiss and David Graf and Chandra Shekhar and Claudia Felser and Johnpierre Paglione},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.00765},
  year   = {2026}
}