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基于 $p$ 波磁体的拓扑绝缘体与超导体以及畴壁的电学控制与探测

介观与纳米尺度物理 2024-10-30 v2 应用物理

摘要

交变磁体是时间反演对称性破缺的反铁磁体,其 Néel 矢量的 zz 分量可通过反常霍尔效应探测。另一方面,最近提出的 pp 波磁体是时间反演对称性保持的反铁磁体,如何探测和控制其畴壁是一个高度非平庸的问题。我们研究了一个由 pp 波磁体和具有轨道自由度的金属组成的一维混合系统。在没有自旋轨道相互作用的情况下,该混合系统是一个拓扑绝缘体。由于该系统可以映射为两个拓扑绝缘体的副本,因此每个边缘出现两个边缘态。每个副本类似于长程 Su-Schrieffer-Heeger 模型,但拓扑性质不同。pp 波磁体中的畴壁处会出现拓扑界面态,这些态由于 Jackiw-Rebbi 机制而带电。因此,pp 波磁体中的畴壁将可以完全通过电学手段进行控制和探测。我们还研究了由 ss 波超导性与 pp 波磁体的邻近耦合诱导产生的马约拉纳费米子。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.08300,
  title  = {Topological insulators and superconductors based on $p$-wave magnets,electrical control and detection of a domain wall},
  author = {Motohiko Ezawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.08300},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 8 figures