通过非常规磁场和伊辛自旋轨道耦合实现拓扑超导性和超导二极管效应
介观与纳米尺度物理
2026-05-15 v2 超导电性
摘要
我们提出了一个理论框架，考虑一种包含非常规磁场有序和拉赫ba-伊辛自旋轨道耦合的一维紧致化模型，以实现(condensed matter systems)中的两个关键现象：拓扑超导性和超导二极管效应(SDE)。我们首先阐明了正常态哈密顿量的底带拓扑结构，然后引入局部吸引Hubbard相互作用。进行自洽均值场分析后，我们在常规Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)和finite动量Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)配对通道中建立了超导序参量。令人惊讶的是，两种配对状态都可以支持拓扑超导性，由此在1D链的末端涌现出四个零能Majorana模式。FFLO态进一步导致一种内在无场的SDE，表现为非准向超导电流，并由二极管效率进行量化。值得注意的是，我们的模型可实现较大的二极管效率，突显其在实现拓扑超导性和高效超导器件方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2512.01266,
title = {Topological superconductivity and superconducting diode effect mediated via unconventional magnet and Ising spin-orbit coupling},
author = {Amartya Pal and Debashish Mondal and Tanay Nag and Arijit Saha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.01266},
year = {2026}
}
备注
This is the published version