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超导体与自旋活性材料周期结构中的外尔节点

超导电性 2018-07-03 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

受近期 s 波超导体(S)与自旋活性材料(M)邻近结构外延生长进展的启发,我们表明 S 和 M 的周期结构可有效表现为具有成对点节点的超导体,在这些点节点附近低能激发是外尔费米子(Weyl fermions)。我们提出并求解了一个简单玩具模型,其中 M 由兼具自旋轨道耦合和交换场的 Kronig-Penney 势描述,以获得节点结构的相图、外尔费米子的自旋纹理,以及以开放费米线(“Fermi arcs”,费米弧)形式存在的零能表面态。超越简单模型,我们求解了一个由 S 与磁性 Z2Z_2 拓扑绝缘体(M)交替层构成的晶格模型。计算得到的能谱证实了先前基于狄拉克电子隧穿哈密顿量(tunneling Hamiltonian of Dirac electrons)对外尔节点的预测。我们的结果为 S 和 M 的周期结构非常适合于构建无隙拓扑超导体提供了进一步证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.05166,
  title  = {Weyl nodes in periodic structures of superconductors and spin active materials},
  author = {Ahmet Keles and Erhai Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.05166},
  year   = {2018}
}

备注

Research article, contribution to theme issue "Andreev bound states" ed. Laura H. Greene and James A. Sauls