平带超导体中的涡旋态与相干长度
超导电性
2025-05-06 v1
摘要
平带系统中的超导性由布洛赫态的量子度规而非 BCS 框架主导，由于电子群速度消失而展现出独特现象。在此，我们提出将涡旋态和涡旋尺寸作为直接探针，以探索平带超导体中的量子几何效应。我们证明平带涡旋束缚态被急剧地局域在涡旋核心附近，且最低两个束缚态之间的能隙与体超导能隙同量级。束缚态的空间展布和能量尺度均由平带的量子度规长度控制。此外，零温下的涡旋尺寸由量子度规长度决定，为原子尺度且与相互作用强度无关。在 附近，涡旋尺寸对应于 Ginzburg-Landau 相干长度，以 的形式发散，其中 线性依赖于量子度规长度。因此，量子度规充当了涡旋态展布和涡旋尺寸的下界。我们还引入微扰使平带变得色散，并区分平带涡旋与类 BCS 涡旋。我们的结果确立了涡旋作为平带超导体中量子几何的通用探针。
引用
@article{arxiv.2505.01682,
title = {Vortex States and Coherence Lengths in Flat-Band Superconductors},
author = {Chuang Li and Fu-Chun Zhang and Lun-Hui Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01682},
year = {2025}
}