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过渡金属二硫族化合物边缘的拓扑超导电性

介观与纳米尺度物理 2014-09-24 v2 材料科学 超导电性

摘要

破坏时间反演对称性的拓扑超导体是一种新的物质态,可以在边缘支持马约拉纳零能模。在本文中,我们提出了一种实现一维拓扑超导电性和马约拉纳零能模的新方案。所提出的系统由位于超导衬底之上的过渡金属二硫族化合物 MX2 单层(M=Mo, W; X=S, Se)组成。基于第一性原理计算,我们表明由金属原子 M 终止的 MX2 单层锯齿形边缘具有强自旋轨道耦合和自发磁化的边缘态。通过与超导衬底的近邻耦合,可以在此类边缘诱导拓扑超导电性。我们提出 NbS2 作为衬底的天然选择,并基于第一性原理计算和低能有效模型估算了近邻诱导的超导能隙。作为我们理论的实验结果,我们预测在与超导衬底近邻的 MX2 薄片的 120 度角处可以检测到马约拉纳零能模。

关键词

引用

@article{arxiv.1308.5664,
  title  = {Topological superconductivity at the edge of transition metal dichalcogenides},
  author = {Gang Xu and Jing Wang and Binghai Yan and Xiao-Liang Qi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1308.5664},
  year   = {2014}
}