Edge currents as a probe of the strongly spin-polarized topological noncentrosymmetric superconductors
近年来，反对称自旋-轨道耦合效应在新型拓扑超导体如半Heusler超导体和人工异质结构中的作用得到了研究。研究了Rashba和/或Dresselhaus自旋轨道耦合对二维非中心对称超导体的能带结构和拓扑性质的影响。为了这个目标，拓扑螺旋边缘模式进行了分析，为不同的自旋轨道耦合，以及为几个超导配对对称性。为了探索输运性质，我们研究了自旋极化边缘态对超导铁磁体异质结构中交换场的响应。破缺的手征对称性导致在相对边缘处的单向电流。
2018-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Can deeply underdoped superconducting cuprates be topological superconductors?
节状$d_{x^2-y^2}$超导能隙是铜氧化物高温$_c$超导体的一个重要特征。令人惊讶的是，最近的角度分辨光电子能谱的深度欠掺杂的铜氧化物揭示了一个nodeless能隙，这是粘附到费米面。重要的是，在几个不同的铜酸盐家族的化合物中观察到这种现象。在这封信中，我们提出了一个令人兴奋的可能性，即完全能隙态是拓扑超导体。
2013-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revealing a topological connection between stabilities of Fermi surfaces and topological insulators/superconductors
揭示了费米面稳定性与拓扑绝缘体/超导体稳定性之间的拓扑-本征联系。特别是，一个一对一的关系的拓扑类型之间的FS和TI/TSC严格推导，结合它与一个完善的拓扑理论的FS，我们产生了一个完整的表，说明精确的拓扑类型的所有TI/TSC，而它的有效部分是假设之前。此外，我们提出并证明了一个一般性的指标定理，涉及的拓扑电荷的FS的自然边界上的一个强TI/TSC的体积拓扑数。广义指数定理对边界准粒子的影响也得到了解决。
2013-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A weak topological insulator state in quasi-one-dimensional superconductor TaSe$_3$
在固态系统中发现新的马约拉纳粒子的一个公认的方法是具有由拓扑电子结构产生的超导性。为此，在过去的十年中，由正常超导体和拓扑材料组成的异质结构系统被积极地探索。然而，对同时表现出本征超导性和拓扑相的单一材料系统的研究在很大程度上受到限制，尽管这样的系统特别是对于量子器件应用来说更有利。本文报道准一维（q1D）超导体TaSe $_3$的电子结构研究。角分辨光电子能谱（ARPES）和第一性原理计算的结果清楚地表明TaSe $_3$是一种拓扑超导体。特征体反转间隙，在间隙状态和非狄拉克色散的形状同时指向这种材料的拓扑非平凡的性质。进一步研究了Z $_2$指数和拓扑上独特的表面能带交叉，表明它属于弱拓扑绝缘体（WTI）类。因此，TaSe $_3$成为本征一维拓扑超导体的第一个验证的例子。它有望提供一个有前途的平台，为未来的应用，利用马约拉纳束缚态本地化的1D本征拓扑超导体的结束。
2020-09-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Engineering chiral topological superconductivity in twisted Ising superconductors
像NbSe $_2$或TaS $_2$这样的范德华材料已经证明了低至原子级薄层的Ising超导性。由于自旋-轨道耦合，这些超导体具有远超过泡利极限的面内上临界磁场。我们从理论上证明了被铁磁缓冲层隔开的扭曲双层Ising超导体可以自然地拥有具有Chern数的手征拓扑超导性，这可以在$\mathrm{NbSe_2/CrCl_3/NbSe_2}$等异质结构中实现。在适当的实验条件下，拓扑超导能隙可以达到$>0.1$ meV，导致容易观察到的签名，如量子化的热霍尔输运在低温下。
2022-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact Solutions of Topological Superconductor Model with Hubbard Interactions
研究了具有等自旋配对和排斥Hubbard相互作用的二维拓扑超导体模型。当对隙等于跳跃常数时，该模型的谱线一半是平带，这使得该模型是精确可解的。详细分析了相互作用模型精确解的能带结构和拓扑性质。发现基态对应于守恒量的交错分布。
2021-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Entanglement topological invariants for one-dimensional topological superconductors
在二维系统中，纠缠度被认为是真实拓扑序的序参量。我们展示了如何纠缠的断开分区定义一维拓扑超导体的拓扑不变量。这些序参量定量地捕获了可以从基态流形中提取的纠缠，并因此被量化为0或log 2。从拓扑超导体的基本格点规范理论描述中推断出它们的鲁棒量子化性质，并通过精确解和数值模拟得到证实。拓扑平凡和非平凡阶段之间的过渡伴随着标度行为，真正的序参量的标志，捕获的纠缠临界指数。这些序参量是利用最先进的技术通过实验测量的。
2020-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological $s$-wave superconductors driven by electron correlation
有趣的是，电子相互作用是否能在没有自旋轨道耦合的情况下将拓扑平凡的超导体变成非平凡的超导体。本文精确求解了一个关联$s$波超导模型。计算了超导基态的费米子数宇称随电子相互作用的变化，得到了拓扑相图。在掺杂的莫特绝缘体中发现了拓扑$s$波超导态，并通过对拓扑边界零模的数值研究进一步证实了这一点.
2020-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of thermal fluctuations in topological p-wave superconductors
研究了热涨落对手征p波超导体拓扑稳定性的影响。我们考虑两种模型的超导体：自旋和自旋的拓扑性质和马约拉纳零能量模式的重点。研究表明，在Kosterlitz-magnesium温度T_KT以上，涡旋-反涡旋对的扩散驱动了从热量子霍尔绝缘体到热金属/绝缘体的转变，并显著地改变了基态简并分裂.因此，为了利用二维手征p波超导体进行拓扑量子计算，温度应该远小于T_KT。在有旋手征p波模型下，我们还研究了携带Majorana零能模的半量子涡旋与具有平凡拓扑荷的全量子涡旋之间的相互作用，并讨论了在全量子涡旋增殖的背景下半量子涡旋的拓扑性质.
2012-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Superconductors in Correlated Chern Insulators
本文在关联拓扑绝缘体中实现了一种拓扑超导体（TSC）--相互作用的自旋Haldron模型.本文考虑了具有在位负U相互作用的Halfton模型中的电子，并利用平均场论和随机相位近似（RPA）方法研究了它的性质。我们发现，在中间相互作用区，基态变成了陈数为2的TSC。我们还研究了它的边缘态和π通量的零模。
2013-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological field theory and thermal responses of interacting topological superconductors
本文研究了具有类属相互作用的三维时反不变拓扑超导体对外场的响应。第一个描述是引力拓扑场论，它给出了拓扑超导体的$Z_2$分类，并预测了表面上的半量子化热霍尔效应。第二种描述在表面上引入了一个s波邻近对场，并且相关的拓扑缺陷给出了拓扑超导体的整数$Z$分类。
2011-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
One-Fe versus Two-Fe Brillouin Zone of Fe-Based Superconductors: Creation of the Electron Pockets via Translational Symmetry Breaking
研究了铁基高温超导体中阴离子位置交替引起的平移对称破缺的物理效应。在具有代表性的母体化合物中，包括新发现的Fe空位有序$\mathrm{K_{0.8}Fe_{1.6}Se_2}$，在展开第一性原理能带结构和费米面时，发现在单Fe布里渊区上轨道特性的不寻常变化，这表明在实验中覆盖更大的单Fe布里渊区是必要的。最重要的是，电子袋（关键的磁性和超导性）被发现只有创建与对称性破缺，强烈主张在未来的研究，特别是在有争议的超导序参量的节点结构的全面纳入。
2011-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Refined symmetry indicators for topological superconductors in all space groups
拓扑超导体是物质的奇异相，具有强大的表面状态，可以用于拓扑量子计算。将拓扑不变量与正常态费米面上的配对序参量的行为联系起来是寻找拓扑超导体的一个有用的指导原则。现有的公式，然而，成为最近提出的拓扑晶体超导体类的预测不足。在这项工作中，我们提出了拓扑（晶体）超导体的对称性指标的理论，以涵盖所有的空间群。我们的主要结果是详尽的计算各种对称设置下的超导体的指标组。我们进一步说明了这种方法的力量，通过分析四重对称超导体与或不反转对称，并表明，该指标可以诊断拓扑超导体的表面状态不同的维度或指示在体激发光谱的间隙。
2019-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Translation Invariant Bipolarons and Charge Density Waves in High-Temperature Superconductors
建立了基于电荷密度波（CDW）概念和平移不变（TI）双极化子理论的超导理论之间的关联。结果表明，CDW起源于赝能隙相的TI双极化子态，并形成了对应于嵌套波矢的对密度波。出现在赝隙相，CDW与超导共存的温度低于超导转变，而它们的波的振幅减少，作为玻色凝聚体形成的TI-双极化子，消失在零温度。
2021-10-19 cond-mat.supr-con
Converting a topologically trivial superconductor into a topological superconductor via magnetic doping
我们提出了一个比较理论研究的影响，标准安德森和磁性障碍的拓扑相位的二维Rashba自旋轨道耦合超导体，与初始状态是拓扑平凡或非平凡的。利用自洽玻恩近似方法，我们证明了在弱耦合极限下，安德森无序的存在将使拓扑超导体变为拓扑平凡超导体。更令人惊讶的是，一个拓扑平凡的超导体可以被驱动到一个拓扑超导体稀释掺杂的独立磁紊乱，逐渐缩小，关闭，并重新打开准粒子间隙在一个非平凡的方式。这些拓扑相变的明显特点是相应的拓扑不变量的变化。这里的中心研究结果也证实了使用互补的数值方法，通过求解Bogoliubov-德Gennes方程自洽内的紧束缚模型。本研究为拓扑超导体的潜在实验实现提供了有吸引力的新方案。
2015-09-05 cond-mat.supr-con
Bulk Topological Superconductors
这篇综述介绍了已知的大块拓扑超导体的候选者，并将它们与时间反演对称性（TRS）和间隙结构进行了分类。详细介绍了两种典型拓扑超导体TRS断裂的Sr_2RuO_4和TRS保持的Cu_xBi_2Se_3的最新研究进展。
2016-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The $\mathbf{Z}_{2}$ topological invariants in 2D and 3D topological superconductors without time reversal symmetry
在拓扑分类理论中，不具有时间反演对称性的二维拓扑超导体可用陈数来刻画。然而，在现实中，我们发现陈数并不能反映拓扑超导体边界态的全部性质。我们计算出了一些与粒子-空穴对称性有关的$\mathbf{Z}_{2}$不变量，这些不变量提供了比Chern数更多的拓扑超导体的信息。利用$\mathbf{Z}_{2}$不变量，我们定义了二维系统中的弱和强拓扑超导体。进一步解释了拓扑超导体中Chern数与边界态数不匹配的原因，并指出鲁棒Majorana零模是由$\mathbf{Z}_{2}$不变量而不是Chern数表征的.我们还将$\mathbf{Z}_{2}$不变量推广到三维非时间反演对称超导系统，包括有隙和无隙的情况。
2022-03-03 cond-mat.supr-con
Topological odd-parity superconductors
在这封信中，我们研究的拓扑相位的全带隙奇宇称超导体，这是区分的体积拓扑不变量和拓扑保护的无带隙边界状态。利用粒子-空穴对称性，我们引入了表征拓扑奇宇称超导体的Z_2不变量，它们具有或不具有时间反演不变量。对于奇宇称超导体，反演和U（1）规范对称性的组合明显地被保持，并且组合的对称性使我们能够从费米面结构的知识来评估Z_2不变量。将Z_2不变量与其它拓扑不变量联系起来，建立了拓扑奇宇称超导体的费米面拓扑特征。提供了各种维的拓扑奇宇称超导体的简单判据。我们的公式的节奇宇称超导体的影响进行了讨论。
2009-12-29 cond-mat.supr-con
Interaction-induced topological superconductivity in antiferromagnet-superconductor junctions
我们预测，反铁磁绝缘体和超导体之间的结提供了一个强大的平台，以创建一个一维拓扑超导状态。它的出现并不需要存在内在的自旋轨道耦合，也不需要非共线磁性，而仅仅是从界面上的孤立子状态的排斥电子相互作用。我们证明了一个拓扑超导态产生的排斥相互作用在任意小的耦合强度，和拓扑间隙的大小迅速饱和的父平凡超导体之一。我们的研究结果提出了反铁磁绝缘体作为一个新的平台，相互作用驱动的拓扑超导。
2021-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Particle-Hole Symmetry Protected Zero Modes on Vacancies in the Topological Insulators and Topological Superconductors on the Honeycomb Lattice
本文研究了具有粒子-空穴对称性的蜂窝晶格拓扑带绝缘体和拓扑超导体中晶格空位的量子特性。每个空位有一个零模式的Halfton模型和两个零模式的Kane-Mele模型。此外，在具有粒子-空穴对称性的蜂窝晶格上的热激电流中，我们发现空位周围存在Majorana零模。这些零能量模式受到这些拓扑状态的粒子-空穴对称性的保护。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductor phases in a multilayer system
本文研究面内 Zeeman 耦合下的拓扑绝缘体/超导体多层结构，发现三类三维高阶拓扑超导相及其特征 Majorana 铰链、表面态。
2023-12-12 cond-mat.supr-con
Non-Abelian toplogical superconductors from topological semimetals and related systems under superconducting proximity effect
非阿贝尔拓扑超导体的特征是量子化涡旋中束缚的{零能量}马约拉纳费米子的存在。这是由{ \em odd} Chern数表征的非平凡体拓扑的结果。结果表明，在具有一个能带交叉点的拓扑半金属中，所有带隙超导体都是非阿贝尔超导体。这样一个属性是广义的相关，但更一般的系统，这将是有用的，在寻找非阿贝尔超导体和马约拉纳费米子。
2013-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Majorana Fermions and Disclinations in Topological Crystalline Superconductors
本文证明了四重对称拓扑晶体超导体（TCS）中旋转对称性破缺点缺陷向错上存在零能Majorana束缚态的拓扑判据。我们首先建立了一个完整的拓扑分类的TCS使用陈省身不变量和三个积分旋转不变量。通过对向错的解析和数值研究，我们用代数方法推导出了一个Z_2指数，它可以表征在一个向错处的Majorana零模个数的奇偶性。令人惊讶的是，我们还发现弱保护的马约拉纳费米子绑定在平凡的陈和弱不变量的超导体的角落。
2012-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct observation of multiple topological phases in the iron-based superconductor Li(Fe,Co)As
拓扑绝缘体/半金属和非常规铁基超导体是近10年来凝聚态物理研究的热点。然而，这两个领域之间几乎没有重叠，尽管拓扑态和超导态的组合将产生更多奇异的拓扑超导态和Majorana束缚态（MBS），这是实现拓扑量子计算的一个有希望的候选者。随着基于激光的自旋分辨和角度分辨光电子能谱（ARPES）技术的发展，我们直接分辨了铁基超导体Li（Fe，Co）As中费米能级附近的拓扑绝缘体（TI）相和拓扑狄拉克半金属（TDS）相（$E_F$）。TI和TDS相可以通过Co掺杂分别调谐到$E_F$，从而允许在相同材料中详细研究不同的超导拓扑状态。结合Fe（Te，Se）中的拓扑态，我们的研究揭示了铁基超导体中普遍存在的超导电性和多拓扑相共存，为高温超导铁基超导体和拓扑超导性的研究开辟了新的时代。
2018-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Axion field theory approach and the classification of interacting topological superconductors
本文讨论了时反不变拓扑超导体的拓扑分类。基于轴子场论在以前的工作（物理修订版B ${\bf 87}$ 134519（2013）），我们展示了如何一个简单的量子异常的涡旋交叉过程预测$\mathbb{Z}_{16}$分类的相互作用拓扑超导体，与其他方法一致。我们还提供了一个一般的量子异常的定义和一般的几何参数，解释了$\mathbb{Z}_{16}$更一般的理由。此外，我们将我们的方法推广到所有$4n$维（其中$n$为整数），并将我们的结果与其他方法的拓扑分类。
2015-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Time-reversal anomaly and Josephson effect in time-reversal invariant topological superconductors
拓扑超导体是在边界上具有受保护的Majorana表面/边缘态的带隙超导体。本文研究了时反不变拓扑超导体与s波超导体之间的约瑟夫森耦合。在所有物理维1，2，3中，时间反演不变拓扑超导体的Majorana边/表面态具有一种普遍的拓扑性质，我们称之为时间反演反常。由于时间反演反常，约瑟夫森耦合倾向于拓扑超导体和平凡超导体之间的非零相位差。非平凡的Josephon耦合导致SQUID几何结构中的半周期的电流-通量关系，并且在维度上也具有高于1的半周期夫琅和费效应。我们还表明，在平面内的磁场恢复普通约瑟夫森耦合，作为一个尖锐的签名，建议的效果是一个后果的拓扑边缘/表面状态的独特的时间反转属性。我们的建议提供了一个通用的方法来实验验证是否超导体是拓扑或没有。
2012-08-20 cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductors from Weyl semimetals
我们建议，掺杂的Weyl半金属与四个Weyl点是自然的候选人，以实现高阶拓扑超导体，表现出完全带隙的体积，而表面主机强大的无带隙手性铰链状态。我们发现，在这样一个掺杂的外尔半金属，一个无特征的有限范围的吸引相互作用有利于$p+ip$配对对称性。通过分析它的拓扑性质，我们确定这样的手征配对状态作为一个高阶拓扑超导体，这取决于一个四重旋转反转对称$\mathsf{R}_{4z}$的存在，要么是内在的（这意味着相应的铰链状态只能通过关闭体隙，而不是修改表面状态）或外在的。我们通过最近开发的高阶拓扑结构，包括Wannier可表示性，Wannier谱和缺陷分类方法的各种方法来实现这种理解。对于$\mathsf{R}_{4z}$对称的情况，我们提供了一个完整的分类的高阶拓扑超导体。我们表明，这样的二阶拓扑超导体表现出手征铰链模式，是强大的相互作用的情况下，但可以消除引入表面拓扑秩序的成本。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Axion topological field theory of topological superconductors
拓扑超导体是指准粒子在带隙超导体的边界上传播的无带隙的、拓扑稳定的准粒子。本文给出了三维时反不变拓扑超导体的拓扑场论描述。在我们的理论中，拓扑超导体的特征是电磁场与超导相位涨落之间的拓扑耦合，它与“轴子”与阿贝尔规范场的耦合具有相同的形式。作为我们的理论的物理后果，我们预测的特殊的“手征”涡线，这可以通过考虑s波超导体的拓扑超导体附近的交叉引起的能级交叉。我们的理论也可以推广到与引力场的耦合。
2012-06-08 cond-mat.supr-con hep-th
Weak-Pairing Higher Order Topological Superconductors
传统的拓扑超导体在体块中是完全带隙的，但在其边界上具有无带隙的马约拉纳模式。相反，我们专注于一类新的超导体，二阶拓扑超导体，它们具有带隙的拓扑表面和无隙的马约拉纳模式，而不是低维边界，即，二维系统的角或三维系统的铰链。在这里，我们提出了两个一般的情况下，二阶拓扑超导性可以实现自发的弱配对不稳定性。首先，我们证明了在具有四个镜像对称狄拉克节点的二维（掺杂）狄拉克半金属中的$p_x+ip_y$波配对实现了二阶拓扑超导性。第二，我们证明了普通自旋简并费米面上的$p+id$配对也实现了二阶拓扑超导。在后一种情况下，我们发现，描述系统的拓扑不变量可以用简单的公式只涉及费米面和超导配对的低能量特性。在这两种情况下，我们表明，这些奇异的超导状态可以内在地实现在一个金属系统与电子相互作用。对于后一种情况，我们还表明，它可以诱导的邻近效应在异质结构的铜氧化物和拓扑超导体。
2018-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal-invariant $C_2$-symmetric higher-order topological superconductors
提出了一个二维DIII类超导体的最小晶格模型，该模型具有$C_2$保护的高阶拓扑结构。虽然这类超导体不能在高对称动量的对称特征值的拓扑特征，我们提出了一个简单的Wannier轨道为基础的实空间诊断，明确地捕获相应的高阶拓扑结构。在我们的极小模型中，我们进一步识别和表征了各种传统的拓扑相，包括弱拓扑超导体和具有手征对称保护的节点拓扑超导体。无序效应也被系统地研究，以证明高阶体边界对应的鲁棒性。我们的理论为预测和诊断$C_2$保护的DIII类超导体高阶拓扑奠定了基础。
2020-11-18 cond-mat.supr-con
Topological superconductors: a review
本文从教学角度阐述了拓扑超导体的基本概念、基本理论、预期性质和材料实现。解释了拓扑超导电性与马约拉纳费米子的关系，强调了色散马约拉纳费米子与定域马约拉纳零模的区别。拓扑超导性的各种路线的解释，强调自旋轨道耦合的作用。综述了拓扑超导的实验现状和可能的特征，重点介绍了内禀拓扑超导。
2017-04-04 cond-mat.supr-con
Topological invariants of time reversal invariant superconductors
通过将超导平均场哈密顿量映射为布洛赫哈密顿量，研究了带隙时反不变晶格超导体的拓扑不变量。在二维中有一个$Z_2 $不变量，在三维中有四个这样的不变量。我们简要地讨论了具有非平凡拓扑不变量的态的性质。
2006-08-02 cond-mat.supr-con
Topological Phase Transitions and a Two-Dimensional Weyl Superconductor in a Half-Metal/Superconductor Heterostructure
通过改变半金属薄膜的磁化方向，我们发现了半金属/超导体异质结构中的一系列拓扑相变。这些包括具有体隙的拓扑超导相和没有体隙但具有普遍存在的局部隙的另一相之间的转变。同时，边缘态从反向传播的Majorana边缘模转变为单向的Majorana边缘模。此外，我们还发现了第二相和结相之间的跃迁，结相是一个具有费米线边缘态的二维Weyl超导体。我们确定的拓扑不变量相关的每个阶段和对称性，保护外尔超导相。
2016-10-16 cond-mat.supr-con
Duality in topological superconductors and topological ferromagnetic insulators in a honeycomb lattice
半填充附近的蜂窝晶格的大Hubbard $U$极限的基态是单重态$d+id$波超导体。还已知的是，这种$d+id$超导体在狄拉克锥处局部表现出手征$p+ip$配对，其特征在于$2\mathbb{Z}$拓扑不变量。通过构造一个对偶变换，我们证明了这种$2\mathbb{Z}$拓扑超导体等价于两个拓扑铁磁绝缘体的集合。作为对偶性的结果，$d+id$超导体的电子结构的拓扑结构是通过调节栅极电压来改变化学势而可控的。特别是，而不是总是一个手征超导体，我们发现，$d+id$超导体经历了一个拓扑相变从一个手征超导体的准螺旋超导体的间隙振幅或化学势的减少。准螺旋超导相的特征在于在赝自旋电荷扇区的拓扑不变量与消失的陈数和自旋陈数。通过分析拓扑不变量与旋转对称性之间的关系，进一步阐明了拓扑相变。由于带隙函数和自旋-轨道相互作用所携带的角动量，我们表明，通过将$d+id$超导体放置在铁磁体附近，可以访问各种具有较高陈数特征的手性超导相，为在边缘托管大量的Majorana模式提供了一个新的平台。
2016-01-06 cond-mat.supr-con
Topological Superconductivity in an s-wave Superconductor and Its Implication to Iron-based Superconductors
在同时存在空间和时间反转对称性的情况下，s波A1 g超导态通常是拓扑平凡的。在这里，我们证明了一个例外，可以发生在一种类型的非对称晶格结构。我们指定的演示在一个系统中的中心对称空间群P4/nmm，对称群，管理铁基超导体，通过显示存在的二阶拓扑状态的镜像对称保护。拓扑超导电性的特征是在（1，0）边上的2 Z简并Dirac锥，以及在（1，1）和（1，-1）边的交叉处的Z对Majorana模。给出了拓扑态的拓扑不变性和费米面判据。此外，我们指出，以前提出的铁基超导体中的s波状态，其特点是一个符号变化的超导序参量之间的两个电子口袋，是这样的拓扑状态。因此，这些结果不仅开辟了一条追求拓扑超导性的新途径，而且还建立了一个可测量的量来解决关于铁基超导体配对性质的长期争论。
2021-06-08 cond-mat.supr-con
Generating Giant Spin Currents Using Nodal Topological Superconductors
在这项工作中，我们表明，一个巨大的自旋电流可以注入到一个节点拓扑超导体，使用正常的顺磁铅，通过大量的零能量马约拉纳费米子在超导体边缘。巨自旋流是由Majorana费米子诱导的选择性等自旋Andreev反射（SESAR）引起的。在每个SESAR事件中，一对具有一定自旋极化的电子被注入到节点拓扑超导体中，尽管节点超导体中的配对是自旋单线态s波。我们进一步解释了自旋电流的起源，表明在节点拓扑超导体的边缘的配对相关主要是在零能量的自旋三重态。SESAR的实验结果在结拓扑超导体进行了讨论。
2015-10-22 cond-mat.supr-con
Probing Topological Superconductors with Sound Waves
介绍了一种新的探测拓扑超导体的方法。超态费米子的积分产生拓扑$\mathbf{Chern-Simons}$声音作用。位错在样品内部诱导出马约拉纳零模，从而产生一个新的哈密顿量，该哈密顿量耦合了马约拉纳模、电子场和非阿贝尔应变场声。该哈密顿量用于计算反常声吸收。拓扑超导体在超导能隙以下由于准粒子和马约拉纳费米子之间的跃迁而吸收声音。声波为探测马约拉纳费米子提供了新的工具。
2015-01-25 cond-mat.supr-con
Momentum space imaging of Cooper pairing in a half-Dirac-gas topological superconductor (a helical 2D topological superconductor)
狄拉克电子中的超导性最近被提出作为高能物理和凝聚态物理中新概念之间的一个新平台。超对称性和奇异准粒子在粒子物理学中仍然是难以捉摸的，但它们在超导狄拉克电子系统中可能被实现为出射粒子。利用人工制备的拓扑绝缘体-超导体异质结构，我们提出了在半狄拉克气体二维拓扑超导体中库珀对存在的直接光谱证据。我们的研究揭示了在考虑电子自旋自由度的情况下，螺旋狄拉克气体中的超导性与普通二维超导体中的超导性有着明显的不同。我们进一步表明，狄拉克电子的配对可以抑制时间反演对称性破缺杂质去除的区别。我们的演示和动量空间成像库珀配对在半狄拉克气体及其磁行为一起作为一个至关重要的二维拓扑超导体平台，为未来测试新的基础物理预测，如涌现超对称性和量子临界拓扑系统。
2014-10-20 cond-mat.supr-con
Topologically stable gapless phases of time-reversal invariant superconductors
我们发现，d=2（d=3）维的时间反演不变的超导体可以支持拓扑稳定的费米点（线），其特征在于一个整数拓扑电荷。将其与现有的动量空间对称性结合起来，我们证明了费米子加倍定理的类似物：对于允许自旋X电子-空穴结构的d=2晶格模型，费米点的数量是四的倍数，而对于d=3，费米线成对出现。我们展示了我们的研究结果在d=3的拓扑超导体的两个影响：第一，我们涉及的体积拓扑不变量的拓扑数的表面费米点的形式的指数定理。第二，我们证明了拓扑稳定的费米线的存在导致了一般拓扑超导体相图中无带隙区域的扩展。
2010-04-21 cond-mat.supr-con
Theory of Andreev and shot noise spectroscopy for topological superconductors probed by $s$-wave superconducting tips
The University of Osaka（大阪大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka（大阪大学工学研究科）
本文提出利用s波超导探针通过STM研究拓扑超导体的理论方法，分析了安德鲁反射和射流噪声光谱特性，提供了dI/dV谱和Fano因子的理论参考。
2026-01-20 cond-mat.supr-con
Majorana Zero Modes Protected by Hopf Invariant in Topologically Trivial Superconductors
马约拉纳零模通常归因于拓扑超导体。我们研究了一类二维拓扑平凡的超导体没有手征边缘模式，但主机强大的马约拉纳零模式的拓扑缺陷。这个最小的单带模型的建设是由霍普夫映射和霍普夫不变量。这项工作将刺激调查的Majorana零模式的超导体在拓扑平凡的制度。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A New Platform for Engineering Topological Superconductors: Superlattices on Rashba Superconductors
寻找支持Majorana费米子激发的拓扑超导体一直是凝聚态物理的重要课题。在这项工作中，我们提出了一个新的工程拓扑超导体的实验方案。在这个方案中，通过操纵放置在具有Rashba自旋轨道耦合的超导体顶部的有机分子的超晶格结构，可以在不微调化学势的情况下实现拓扑超导相。此外，通过改变有机分子的超晶格结构，可以得到不同陈数的超导体。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Vortex Phase Transitions in Iron-Based Superconductors
我们研究铁基超导体中的拓扑涡旋相。除了先前已知的涡旋端Majorana零模（MZMs）相位源于存在一个三维（3D）强拓扑绝缘体状态，我们表明，有另一个拓扑非平凡的阶段，铁基超导体可以掺杂超导3D弱拓扑绝缘体（WTI）。超导三维WTI中的涡旋束缚态表现出两种不同的量子态，一种是具有体MZM对的健壮节超导相，另一种是在一定掺杂水平范围内具有单涡旋端MZM的全能隙拓扑非平凡超导相.此外，我们预测和总结了铁基超导体中的各种拓扑相，发现载流子掺杂和层间耦合可以驱动系统在这些不同的拓扑相之间发生相变。
2019-01-10 cond-mat.supr-con
Impurity-induced bound states in superconductors with topological order
拓扑绝缘体中经典自旋的研究[Phys. Rev. B { \bf 80}，115216（2009）]被推广到拓扑超导体。基于所谓的$F$ -函数的特征，将超导体的Bogoliubov-de Gennes哈密顿量分为拓扑超导体和BCS超导体的正、负和零“能隙”类，分别对应于拓扑超导体的拓扑平凡相和非平凡相.发现$F$函数直接决定了超导能隙中由体经典自旋和超导杂质诱导的局域激发态的存在与否及其与杂质强度的关系。我们的研究结果提供了一种替代的方法来识别拓扑绝缘和超导相在实验中，而不诉诸于表面性质。
2012-10-11 cond-mat.supr-con
Paramagnetic instability of small topological superconductors
虽然抗磁性是超导现象的本质，但足够小的拓扑（或非常规）超导体是顺磁性的。通过自洽求解二维圆盘中的准经典Eilenberger方程和Maxwell方程，我们从理论上研究了小尺寸超导体对弱磁场的响应。由于波函数的拓扑非平凡性，非常规超导体具有零能表面Andreev束缚态，这些束缚态总是伴随着奇频库珀对。奇数频率对的顺磁性质解释了低温下不寻常的迈斯纳效应。
2014-05-16 cond-mat.supr-con
Conversion of a conventional superconductor into a topological superconductor by topological proximity effect
实现马约拉纳费米子的拓扑超导体是凝聚态物理的核心挑战。一种方法是在异质结构中使用超导邻近效应（SPE），其中与超导体接触的拓扑绝缘体通过库珀对穿过界面而具有有效的p波配对。然而，这种方法在访问深埋在地表下的拓扑界面时遇到困难。在这里，我们提出了一种替代方法来实现拓扑超导性没有SPE。在TlBiSe_2衬底上生长的Pb（111）薄膜中，我们发现衬底TlBiSe_2的Dirac锥态迁移到Pb薄膜的上表面，并在Pb的超导转变温度以下获得一个能隙。这表明BCS超导体通过拓扑邻近效应转变为TSC。我们的发现开辟了一条操纵材料拓扑超导性质的途径。
2020-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum transport in topological insulator hybrid structures -- A combination of topological insulator and superconductor
本文简要回顾了拓扑绝缘体的发展历史。然后，讨论了拓扑绝缘体-超导体混合结构中的电子输运实验，包括实验方法、物理性质和看似矛盾的观察结果。此外，还提出了一些新的拓扑绝缘体杂化结构。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling spectroscopy of topological superconductors
计算了正常金属/绝缘体/超导体（N/I/S）结的隧穿电导谱，以确定隧穿谱在拓扑超导研究中的潜力。拓扑超导体的特殊之处在于它能形成无带隙的边缘态。由于N/I/S结的电导对这些边缘态的形成很敏感，因此可以通过边缘态检测来识别拓扑超导性。在此，费米表面各向异性和所施加的磁场的电导谱的影响进行了分析，收集的迹象，可以帮助识别实际材料的拓扑性质。
2013-08-09 cond-mat.supr-con
Quasiclassical Treatment and Odd-parity/Triplet Correspondence in Topological Superconductors
我们构造了一个准经典的结构框架，用于研究具有强自旋轨道耦合的拓扑超导体，如CuxBi 2Se 3.采用准经典处理的方法，从总准粒子波函数中分解慢变分量，将由8 × 8矩阵表示的紧束缚模型导出的有质量Dirac Bogoliubov-de Gennes（BdG）哈密顿量降为4 × 4。所得方程等价于单重态或三重态超导体的Andreev型方程，其中表观自旋-轨道耦合消失。利用这一形式，我们发现了拓扑超导体中奇宇称超导性转变为自旋三重态超导性的事实。%的自旋轨道耦合。此外，在准经典处理方面，我们表明拓扑超导体中的拓扑保护零能态与非常规超导体研究中建立的Andreev束缚态具有对应性。这清楚地表明，拓扑超导体中的低能非平凡超导性质可以通过对自旋三重态超导体的已建立的理论描述来分析。
2014-03-29 cond-mat.supr-con
Hybrid-order topological odd-parity superconductors via Floquet engineering
本研究针对不同阶拓扑超导体受对称性约束无法共存的问题，提出Floquet工程方案，在奇宇称超导体中实现含共存手征边缘态与Majorana角态的二维混合阶相，并推广发现三维二阶Dirac超导体，打破拓扑相基本限制。
2023-06-16 cond-mat.supr-con
Titanium-based kagome superconductor CsTi_3Bi_5 and topological states
自从发现具有拓扑能带结构的钒基可果美超导体AV 3Sb 5（A=K，Rb，Cs）以来，人们一直致力于探索超导态的起源和纠缠有序。与此同时，寻找具有新的物理性质和更高的超导转变温度的新型超导体一直是超导体研究史上的一条主线。本文报道了一种钛基可果美金属CsTi_3Bi_5（CT_3B_5）晶体的成功制备及其拓扑状态。所生长的CT 3B 5晶体具有良好的质量，并具有良好的二维钛网结构。CT_3B_5晶体的超导电性表明其临界温度Tc为~4.8 K。第一性原理计算表明，CT 3B 5具有稳定的拓扑表面态，这意味着CT 3B 5是一个Z2拓扑kagome超导体。这一发现提供了一种新型的超导体，也为探讨可果美超导体的超导电性起源和拓扑态奠定了基础。
2022-09-08 cond-mat.supr-con
Fermi Surface Topological Invariants for Time Reversal Invariant Superconductors
时间反转不变量（TRI）拓扑超导体在体块中具有完整的配对能隙，在表面或边缘处具有拓扑保护的无能隙态。本文证明了在弱配对极限下，TRI超导体的拓扑量子数可以完全由费米面性质决定，而与远离费米面的电子结构无关。在三维空间中，TRI超导体的整数拓扑量子数由费米面上Berry相规范场的成对序参量的符号和第一个陈数决定.在二维和一维中，TRI超导体的$Z_2$拓扑量子数由费米面上的配对序参量的符号简单地确定。我们还得到了$Z_2$拓扑不变量在1维和2维的通用和明确的表达。
2009-08-25 cond-mat.supr-con
Correlation-corrected band topology and topological surface states in iron-based superconductors
铁基超导体为研究拓扑超导性和马约拉纳费米子提供了一个理想的平台。本文采用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法，对铁基超导体的能带拓扑和拓扑表面态进行了全面的研究.我们发现Fe 3d电子的强电子关联在决定铁基超导体的能带拓扑和拓扑表面态中起着至关重要的作用。电子关联不仅强烈地重整化了Fe 3d电子的带宽，而且使Fe 3d和As/Se p电子的带位发生了移动.电子关联使得DFT计算的铁基超导体的拓扑表面态更接近费米能级，这对于实现拓扑超导表面态和观测Majorana零模以及实现量子计算等实际应用至关重要。更重要的是，电子关联可以改变超导体的能带拓扑，使一些铁基超导体具有拓扑非平凡的表面态，而在密度泛函理论计算中，这些铁基超导体只有平凡的能带拓扑，没有拓扑表面态。我们的论文表明，它是重要的，以准确地确定铁基超导体和其他强关联材料的能带拓扑结构和拓扑表面状态，考虑电子关联效应。
2022-09-11 cond-mat.supr-con
Topological metals and finite-momentum superconductors
我们发现塞曼场可以诱导二维自旋轨道耦合金属的拓扑转变，并伴随着超导态的一级相变，其中包括库珀对动量的不连续变化.根据自旋-轨道耦合强度的不同，我们得到了面内磁场作用下二维超导体的不同相图。
2020-12-17 cond-mat.supr-con
