洁净多带超导体中的光学响应理论

超导体中的电磁响应提供了关于配对对称性以及诸如超流密度等物理量的宝贵信息。然而，在超导能隙能量尺度上，当动量守恒时，传统 Bardeen-Cooper-Schrieffer 超导体中 Bogoliugov 准粒子的光学激发是被禁止的。因此，远红外光学响应在六十余年间一直由 Mattis 和 Bardeen 的脏极限理论所理解。在此，我们通过研究由粒子-空穴对称性和酉对称性所施加的选择定则，表明当满足以下三个条件之一时，洁净多带超导体中可发生本征动量守恒的光学激发：（i）反演对称性破缺，（ii）Bogoliubov 费米面的对称性保护，或（iii）在时间和反演对称性均未破缺下仅有的有限自旋轨道耦合。该结果表明，超越反演对称性破缺这一直白情形，洁净极限光学响应是普遍存在的。我们将我们的理论应用于具有反演对称性和显著自旋轨道耦合的洁净多带超导体 FeSe 中的光学响应。该结果为通过光学测量研究洁净极限超导体铺平了道路。