轨道间散射对掺杂狄拉克材料中超导性的影响
超导电性
2020-09-02 v3 强关联电子
摘要
非常规超导性已在多种掺杂材料中被发现，包括拓扑绝缘体、半金属和扭转双层。这些系统的一个共性特征是强轨道杂化，涉及具有非平凡 Bloch 波函数的态之间的配对。与朴素预期相反，许多这类超导体相对耐受无序。在此我们研究一般无序对掺杂 3D 狄拉克系统中超导性的影响，该系统作为能带交叉点附近色散的范式性例子。我们论证由于强轨道杂化，轨道间散射过程自然存在且必须被考虑。我们利用 Abrikosov-Gor'kov 理论计算了多种配对态和散射通道下临界温度的降低。由此，无序的作用由单一参数 （对散射率）刻画。该过程非常通用，可轻易应用于不同的能带结构和无序构型。我们的结果表明轨道间散射对超导性有显著影响，其中不同配对态的鲁棒性高度依赖于不同轨道间散射通道的相对强度。我们的分析还揭示了一种类似于 Anderson 定理的保护机制，针对总角动量为零的奇宇称配对态（超流 He 的 B 相）。该奇宇称态是 对称性下伙伴的单体（而非标准 Anderson 理论中的 对称性），其中 和 分别为手性和时间反演对称性。因此，它受到任何尊重 对称性的无序势的保护，其中包括一类时间反演奇（磁性）杂质。
引用
@article{arxiv.2004.10217,
title = {The effect of interorbital scattering on superconductivity in doped Dirac materials},
author = {David Dentelski and Vladyslav Kozii and Jonathan Ruhman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10217},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 5 figures, 5 appendices; Including mass term in the Hamiltonian. Extensive revisions in Appendix A. New figure 4