Non-Abelian Majorana Doublets in Time-Reversal Invariant Topological Superconductor
非阿贝尔Majorana零模的研究推进了我们对量子物质基本物理的理解,并推动了这种奇异态在拓扑量子计算中的潜在应用。在二维和一维手征超导体中,孤立的Majorana费米子服从非阿贝尔统计。然而,由于Kramers定理,$Z_2$时间反转不变(TRI)拓扑超导体中的Majorana模是成对的。因此,在TRI超导体中的编织操作总是交换两对马约拉纳。在这项工作中,我们有趣地表明,由于时间反演对称性的保护,非阿贝尔统计可以在一维TRI拓扑超导体中获得,并可能具有应用于拓扑量子计算的优势。此外,我们揭示了约瑟夫森效应中的一个有趣的现象,即约瑟夫森电流的周期性依赖于超导态的费米子宇称。这种效应提供了对这种1D TRI超导体中的拓扑量子比特状态的直接测量。
2013-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fusion Rules of Majorana-Kramer-Pairs in Time-Reversal-Invariant Topological Superconductors
本文研究时间反演不变拓扑超导体中Majorana Kramers对的融合规则,揭示其等价于Ising任意子在两个时间反演扇区中独立融合,并设计非平凡与平凡融合方案展示非阿贝尔统计,同时证明局域绝热混合不影响融合过程的区分。
2024-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spontaneous magnetization in unitary superconductors with time reversal symmetry breaking
我们报告了自发磁化的研究(即,自旋极化)的时间反演对称性(TRS)打破超导体与酉配对的潜力,在没有外部磁场或塞曼场。自旋单重态($Δ_s$)和自旋三重态($Δ_t$)配对可以共存于晶体结构缺乏反转对称性的超导体中。一旦$\pmπ/2$的相对相位发展,TRS可以自发地断裂,形成TRS断裂的幺正配对态($Δ_s\pm iΔ_t$)。我们证明了这种幺正配对可以在自旋轨道耦合的帮助下产生自发的自旋极化。我们的结果提供了一个替代的解释TRS打破,超越了目前的理解,在非中心对称超导体中的这种现象。本文还从理论上讨论了Zr $_3$、Ir和CaPtAs的实验结果。
2021-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Sign Reversal of the Hall Response in a Crystalline Superconductor
我们考虑霍尔电导率由于一个干净的超导体的晶格模型中的涡旋运动,使用一般的参数,无限制的Hartree-Fock计算,和精确对角化的组合。在弱耦合极限$k_F ξ\gg 1$中,超导态的霍尔响应的符号与正常(非超导)态的霍尔响应的符号相同。然而,对于中等耦合和强耦合,($k_F ξ\sim 1$)我们发现超导态的霍尔响应的符号可以与正常态相反。此外,我们发现霍尔响应的符号反转与涡核处密度分布的不连续变化有关。在铜氧化物超导体的实验的影响进行了讨论。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge 4$e$ superconductor: a wavefunction approach
本文用波函数方法研究电荷4$e$超导体,构造其平均场哈密顿量与格林函数,系统分析态密度、磁通量子化、超流密度及约瑟夫森效应等性质,为实验验证提供微观判据。
2024-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dc SQUID based on a three-band superconductor with broken time-reversal symmetry
本文研究了基于单带和三带超导体之间时间反转对称性破缺的脏点接触的直流SQUID的行为。使用较早获得的结果约瑟夫森效应在这样的系统中的新功能的直流SQUID的特性。结果表明,在BTRS(破缺时间反转对称性)三带超导体中,当外加磁通量可被半整数磁通量整除时,dc SQUID的基态发生强简并.这可能导致可能的多磁滞回线的外观上的依赖性的总通量在直流SQUID从外部施加的通量。这些环的数目取决于三带超导体的基态的位置。此外,它被发现的临界电流上施加的磁通量的依赖关系可以有复杂的多周期的形式,这是不同于严格的周期性特征,为传统的直流SQUID和夫琅和费模式约瑟夫森接触在外部磁场。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Numerical study of spin quantum Hall transitions in superconductors with broken time-reversal symmetry
本文给出了无序超导体中自旋量子霍尔跃迁的数值研究结果,其中配对序参量破坏了时间反演对称性。我们主要集中在p波超导体中的自旋分量之一是保守的。通过数值对角化格点上的成对哈密顿量,并计算准粒子态的Chern数和Chronless数,研究了系统的输运性质。我们发现,在无序存在的情况下,自旋载流态只存在于热力学极限下的离散临界能量处,并且由外部塞曼场驱动的自旋量子霍尔跃迁具有与通常的非相互作用电子的整数量子霍尔跃迁相同的临界行为.这些临界能量合并和消失的无序强度的增加,以类似的方式在晶格模型的整数量子霍尔跃迁。
2004-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Skyrmion-induced bound states in a superconductor
我们考虑一个超导体邻近耦合到一个二维铁磁薄膜与skyrmion纹理。利用T矩阵计算和数值模拟,我们计算了超导体中Skyrmion附近的自旋极化局域态密度。我们预测的skyrmion束缚态(SBS),在超导体中诱导,类似于著名的Yu-Shiba-Rusinov(YSR)状态。SBS波函数具有空间幂律衰减。SBS的存在表明,当它们的SBS波函数重叠时,超导性可以促进Skyrmions之间有效的长程相互作用的机制。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Properties of Time Reversal Symmetric Kitaev Chain and Applications to Organic Superconductors
我们证明了总库珀对自旋S_x=0的一维自旋三重态超导体两端的Majorana模对(即,Delta_{up,up} = - Delta_{down,down} = p*Delta_0; Kitaev p波链的两个非耦合的时间反转副本)对于诸如由序参量的S_z=0分量混合的扰动具有拓扑鲁棒性(Delta_{up,down} = Delta_{down,up}),横向跳跃(在准一维系统中),非磁性无序,而且,最重要的是,时间反演破缺扰动,如外加塞曼场/磁性杂质和三重态序参量(Delta_{up,up} = Delta_{down,down})的S_y=0分量的混合。我们发现,鲁棒性的时间反演破缺的结果从一个隐藏的手征对称性的地方,系统在BDI拓扑类与整数Z不变。我们的工作对在外加磁场中具有等自旋配对的三重态超导体(Delta_{up,up},Delta_{down,down} \neq 0,Delta_{up,down} =0)的准一维有机超导体(TMTSF)_2X(X=PF_6,CIO_4)(Bechgaard盐)具有重要意义.
2013-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Thermal Hall Effect in a Time-Reversal-Symmetry-Broken Topological Superconductor in Two Dimensions : Approach From Bulk Calculations
讨论了时间反演对称性破缺的二维拓扑超导体的热输运问题,这些超导体由Bogoliubov-de Gennes(BdG)哈密顿量描述。仅从体量的计算,不涉及马约拉纳边缘状态,我们表明,在低温极限下的二维TSC的热霍尔电导率是量化的$1/2\frac{πT}{6}$的倍数,这正好是在整数量子霍尔效应的情况下的量子化值的一半,而这种精确的半量子化是由Nambu旋量的结构和粒子-空穴对称性引起的,这是BdG哈密顿量通常具有的。在无自旋手征p波超导体的情况下,这一结果与基于中心荷$c=1/2$的伊辛共形场论的论点完全一致,这是马约拉纳边缘态的有效低能理论。
2013-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reply to Comment on "Nonmagnetic Impurity Resonances as a Signature of Sign-Reversal Pairing in FeAs-based Superconductors"
这是对Daghofer和Moreo评论的回复。
2010-03-01 cond-mat.supr-con
Wavefunctions for Anyon Superconductors
Natural Science Research Institute, Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院自然科学研究所);Department of Physics, Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院物理系);Center for Artificial Low Dimensional Electronic Systems, Institute for Basic Science(基础科学研究院人工低维电子系统中心)
本文针对缺乏系统波函数描述的任意子超导电性,建立层级波函数构造方法,构造多类实例并发现其与费米化任意子态的等价性,确立了关联任意子凝聚、超导序与拓扑场理论的统一框架。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of the boundary zero modes in one-dimensional topological superconductors
我们计算了具有强Rashba自旋轨道耦合的一维超导体中Andreev束缚态的能谱。我们专注于零能量Andreev模式的命运中存在的时间反演的破缺扰动,无论是在边界和在散装。结果表明,即使系统的平均场态是时反不变性和拓扑非平凡的,零模也会被时反破缺涨落破坏。
2017-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unusual mechanism of vortex viscosity generated by mixed normal modes in superconductors with broken time reversal symmetry
在一定条件下,时间反演对称性破缺的多带超导体具有不同于传统超导体的新的涡旋粘性产生机制.这是由于涡核内部存在混合超流相密度模。这种新的贡献在时间反演对称性破缺相变附近占主导地位。这些结果对三带超导体$Ba_{1-x}K_{x}Fe_2As_2$具有指导意义。
2013-12-28 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 $不变量,在三维中有四个这样的不变量。我们简要地讨论了具有非平凡拓扑不变量的态的性质。
2006-08-02 cond-mat.supr-con
Josephson junctions of 2D time-reversal invariant superconductors: signatures of the topological phase
我们确定了包含二维时间反转不变拓扑超导体(TRITOPS)的约瑟夫森结的二端组态的电流相位关系(CPR),包括TRITOPS-TRITOPS,以及拓扑和非拓扑超导体之间的结(TRITOPS-S).我们专注于长结,其中几个通道通过结的隧道耦合干预。我们描述了不同TRITOPS模型的拓扑边模,包括$p$波配对和$s$波配对与自旋轨道耦合的组合。我们推导出描述约瑟夫森结的有效低能哈密顿量,并通过解析求解,解释了边缘态对约瑟夫森电流的贡献随相位偏置的变化。我们发现,边缘模式产生奇异修正的CPR两种交界处类型。主要的影响发生在半通量量子相位$ϕ\approx π$在TRITOPS-TRITOPS结和整数通量量子相位$ϕ\approx 0$ TRITOPS-S结的Majorana零模式的响应,分别。前一种效应在双组分超导体中特别强。后一种效应导致TRITOPS-S结中的时间反演对称性自发破缺,并导致体边界对应的击穿。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time Reversal Symmetry Breaking States Near Grain Boundaries Between d-wave Superconductors
本文研究了两个$d_{x^2-y^2}$超导体之间晶界附近的序参量和态密度。我们研究破缺的时间反演对称性附近的接口。特别是,我们表明,在适当的情况下,时间反演对称性必须打破,即使当序参量是纯粹的$d_{x^2-y^2}$在空间中的任何地方。
1998-03-03 cond-mat.supr-con
Broken time-reversal symmetry in Josephson junction involving two-band superconductors
在双能隙超导体与常规s波超导体之间的约瑟夫森结中,理论上发现了一种新的时间反演对称破缺态。这是由于类似于置于磁场下的两个反铁磁耦合XY自旋的三个序参量之间的挫折而发生的。这导致了具有超导能隙内能量的界面态。可能的实验观察到这种状态与破坏时间反演对称性进行了讨论。
2008-09-19 cond-mat.supr-con
Lattice model of three-dimensional topological singlet superconductor with time-reversal symmetry
我们研究了三维空间中时间反演不变单重态超导体的拓扑相。在这些粒子-空穴对称系统中,拓扑相位的特征在于偶数缠绕数$ν$。在二维(2D)表面上,该量子态的拓扑性质通过无隙狄拉克费米子表面态的$ν$风味的存在而显现出来,所述无隙狄拉克费米子表面态对于来自随机杂质的局部化是鲁棒的。我们构建了一个紧束缚模型的钻石晶格,实现了一个拓扑非平凡的阶段,其中的缠绕数采取值$ν=\pm 2$。无序对应于表面狄拉克费米子的(非定域)随机SU(2)规范势,导致幂律态密度$ρ(ε) \sim ε^{1/7}$。体有效场论是在$θ=π$处引入θ项的(3+1)维SU(2)Yang-Mills理论。
2009-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Effects in Three-Band Superconductors with Broken Time-Reversal Symmetry
在具有三个或更多能带的超导体中,时间反演对称性(TRS)可能在排斥带间耦合的存在下被破坏,导致一对简并态,其特征在于相反的手征。本文研究了三带超导体与单带超导体之间的约瑟夫森结。从理论上揭示了非对称临界电流、次谐波夏皮罗台阶和对称夫琅和费斑图等现象。现有的实验结果进行了讨论,在目前的工作。
2014-04-18 cond-mat.supr-con
Spontaneous surface current in multi-component cubic superconductors with time-reversal symmetry breaking
在这项工作中,我们提出了一个全面的研究时间反演对称性破缺(TRSB)的多组分超导体的立方晶体对称性的自发电流。我们认为,不限于立方晶格,在某些高对称性表面上的自发电流可以存在,只有当TRSB配对同时打破一定对镜像对称。这被证明与Gingzburg-Landau(GL)理论具有精确的对应关系,并通过数值Bogoliubov de-Gennes(BdG)计算得到验证。在这个过程中,我们扩展了BdG包括间隙各向异性和表面无序的影响,这两者都可能导致更抑制电流。GL理论已被认为能很好地描述自发电流。然而,我们强调了一个特殊的情况下,它变得不太充分,并表明,一个完善的有效的理论,低温是必要的。这些结果对U $_{1-x}$ Th $_x$ Be $_{13}$、填充方钴矿PrOs $_4$ Sb $_{12}$、PrPt $_4$ Ge $_{12}$及相关化合物等立方超导体的唯象有一定的指导意义。
2018-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent rectification with time-reversal symmetry broken multiband superconductors
本研究探讨了时间反演对称性破缺的多带超导体中约瑟夫森结的非互易超电流,通过带间相位失配、散射及相位阻挫实现整流,并揭示了三带系统中的六角形节点线及三重符号交替结构,为探测自旋单态多带超导提供了标志。
2024-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect of time-reversal symmetry broken non-centrosymmetric superconductors
本文研究了时间反演对称性破缺的非中心对称超导体的邻近效应,通过扩展Tanaka-Nazarov边界条件至3D超导体,发现相位差对s+helical p-wave超导体的态密度和电导影响显著,而对s+chiral p-wave超导体影响较小,为确定配对势提供了重要依据。
2023-05-30 cond-mat.supr-con
Fractional vortices on grain boundaries --- the case for broken time reversal symmetry in high temperature superconductors
本文基于Ginzburg-Landau理论讨论了d波超导体中晶界附近的时间反演对称性破缺问题。结果表明,这种状态可以导致分数的晶界上的旋涡。分析和数值计算结果表明这种类型的状态的结构。
1996-11-09 cond-mat.supr-con
Andreev spectroscopy and surface density of states for a three-dimensional time-reversal invariant topological superconductor
拓扑超导体是一种完全带隙的超导体,它在与正常金属的界面处表现出奇异的零能Andreev表面态。在本文中,我们研究了三维时间反演不变的拓扑超导体的性质,通过一个两个带模型与非常规配对的带间和带内通道。由于体边界对应的Andreev表面状态在这个系统中的存在直接关系到体波函数的拓扑结构,其特征在于由缠绕数。使用准经典散射理论,我们构建的Andreev束缚态的光谱出现在表面附近,并计算各种表面取向的表面态密度。此外,我们考虑了频带分裂的影响,即,的反转型对称性的破坏,并表明,在没有带分裂有一个直接的过渡之间的完全带隙的拓扑平凡的阶段和非平凡的阶段,而在带分裂的存在下,存在一个有限的区域之间的完全带隙的拓扑平凡的阶段和非平凡的阶段的无隙节超导阶段。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inducing time reversal invariant topological superconductivity and fermion parity pumping in quantum wires
我们提出了一种在量子线中实现时间反演不变拓扑超导体的方法,这种方法与传统的超导体相邻耦合。我们考虑了一个具有强自旋轨道耦合和邻近耦合的量子线模型。当两个超导体之间的相对相位为$ϕ=π$时,在导线的每一个边缘都出现一对Kramers的马约拉纳零模。我们研究了时反不变性扰动和时反突变扰动下相位的鲁棒性。此外,我们表明,该系统形成了一个自然实现的费米子宇称泵,切换本地费米子宇称的两个边缘时,超导体之间的相对相位被改变由$2π$。
2013-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling Magnetoresistance in Junctions Composed of Ferromagnets and Time-Reversal Invariant Topological Superconductors
两个铁磁体之间的磁阻效应是自旋电子学中的一个重要问题。在这项工作中,我们表明,隧道磁电阻也可以出现在结组成的铁磁体和时间反转不变的拓扑超导体没有自旋旋转对称性。这里的物理起源是,当来自铁磁体的注入电子的自旋极化方向位于Majorana零模的自旋极化方向的同一平面内时,电子将经历完全自旋相等的Andreev反射,而具有其他自旋极化方向的注入电子将部分Andreev反射和部分垂直反射,因此具有较低的电导,因此,出现磁阻效应。与传统的磁性隧道结相比,本文所研究的磁性隧道结的一个前所未有的优点是,即使铁磁体的磁化强度很弱,绝缘隧穿势垒没有特征,也可以获得任意高的隧穿磁电阻。我们的研究结果提供了一个新的迷人的机制,以获得高隧道磁电阻。
2016-02-06 cond-mat.mes-hall 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
Current patterns and magnetic impurities in time-reversal breaking superconductor
从Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程出发,研究了时间反转对称性(${\cal T}$)破缺超导体中的杂质效应.在违反${\cal T}$的超导体中,杂质周围会感应出自发电流。杂质周围的电流模式反映了库珀对的结构。本文用数值方法研究了两类${\cal T}$违反超导体$(p_{x}\pm {\rm i}p_{y}$和$d+{\rm i}s)$的杂质问题,并研究了杂质周围的电流.我们还研究了p波($p_{x}\pm {\rm i}p_{y}$)超导体中磁性杂质的影响,特别是考虑到与基态的相变有关的能级的零能交叉。
1999-11-23 cond-mat.supr-con
Spontaneous edge corner currents in $s+is$ superconductors and time reversal symmetry breaking surface states
本文研究了具有阻挫带间相互作用的$s$波超导体的基本微观模型。当挫折感很强时,这种相互作用会产生$s+is$状态。这是一个自发打破时间反演对称性的$s$波超导体。我们发现,除了已知的$s+is$状态,有额外的阶段,系统的本体是一个传统的$s$波状态,但超导表面状态打破时间反演对称性。此外,我们还证明了$s+is$超导体可以具有自发边界电流和自发磁场。这些出现在低维边界,即角落,在二维样本。这表明超导体中的边界电流效应可以出现在根据现代分类的非拓扑和非手性的状态中。
2022-04-22 cond-mat.supr-con
Unconventional thermoelectric effect in superconductors that break time-reversal symmetry
我们证明了打破时间反演对称性的超导体可以表现出热电性质,这是完全不同于金兹伯格机制。作为一个例子,我们表明,在$s+is$超导状态有一个可逆的贡献,热感生的超电流,其方向是不恒定的下的时间反转操作。而且与Ginzburg机制不同,它在时间反演对称破缺相变附近有奇异行为。该效应可用于确认或排除$s+is$态,这被广泛预期在磷属元素化合物Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_2$ As $_2$和化学计量的LiFeAs中实现。
2015-11-12 cond-mat.supr-con
Some Experimental Signatures to look for Time-reversal Violating superconductors
本文讨论了与$d_{x^2-y^2}+ix$型非常规超导体序参量拓扑结构有关的一些实验特征,其中$x=s,p_x \pm p_y$,或$d_{xy}$ .具体地说,我们研究了在Andreev隧穿实验中观察到的这种超导体的$(110)$和等效表面上的拓扑表面态,以及评估具有多个晶界约瑟夫森结的超导环中捕获的磁通量。以前的实验进行了检查,并提出了一些新的实验。
2004-03-16 cond-mat.supr-con
Analytic ground state wavefunctions of mean-field $p_x + ip_y$ superconductors with vortices and boundaries
我们研究了Read和Green的无自旋$p_x+ip_y$超导体的平均场模型[N.Read和D.Green,Phys.Rev.B61,10267(2000)]在一组特殊的参数下,我们找到了拓扑简并的基态和Majorana模的解析表达式,包括在有边缘的有限系统和存在任意数量的涡旋的情况下。这些基态的波函数与$ν=5/2$分数量子霍尔系统中的Moore-Read Pfuman态相似(但并不总是相同),它们被解释为复合费米子的p波超导态。在长波长的普适性质的相似性,预计从以前的工作,但在这里研究的特殊点的波函数是准确的,即使是短范围,非普适性质。作为这些结果的一个应用,我们展示了如何获得非阿贝尔统计的涡旋Majorana模式明确计算解析连续的基态波函数时,涡旋交换,一种方法不同于以前的基础上普遍的论点。我们的结果也是有用的粒子数守恒(和相互作用)的哈密顿与精确的投影平均场状态。
2017-12-28 cond-mat.supr-con
Superconductors with broken time-reversal symmetry: Spontaneous magnetization and quantum Hall effects
本文研究了d+id'和d+is超导体的时间反转对称性破缺(BTRS),并证明了它能产生载流表面态。我们评估所产生的自发磁化的温度和厚度的依赖性,并显示出弱和强BTRS之间的显着差异。我们还导出了霍尔电导在零波矢q和有限频率w处为零,但在有限的q,w处它有一个不寻常的结构。表面态的手征性导致d+id'超导体中自旋和热输运的量子霍尔效应。
2003-06-28 cond-mat.supr-con
Spontaneously broken time-reversal symmetry in high-temperature superconductors
传统的超导体是通过迈斯纳效应排出磁场的强反磁体。因此,如果超导基态支持自发磁场,那将是令人惊讶的。这种时间反演对称性破缺态已被提出用于高温超导体,但它们的识别在实验上仍有争议。在这里,我们展示了一条通往低温超导态的路线,它具有破缺的时间反演对称性,可以容纳目前相互矛盾的实验。这种状态的特点是一个不寻常的旋涡图案的形式的项链的分数涡周围的周边的材料,其中相邻的旋涡有相反的电流循环。这种涡旋图案是表面附近的载流状态的光谱重排的结果。
2014-11-04 cond-mat.supr-con
Hall voltage sign reversal in type II superconductors
将超导态和正常态载流子的涡旋看作相互作用的三个子系统,用这种模型解释了霍尔电压符号反转现象。同时求解了这三个子系统的运动方程,得到了一个新的霍尔电阻率公式。结果表明,用该模型定性地解释实验数据是可能的。
2000-08-21 cond-mat.supr-con
Time-Reversal Symmetry Breaking in Re-Based Kagome Lattice Superconductor
本研究通过多种实验测量发现Re基kagome超导体Re₂Zr是中等耦合的潜在双能隙非常规超导体,其超导基态可能存在时间反演对称性破缺,具有潜在复序参量。
2024-09-17 cond-mat.supr-con
Topological solitons in three-band superconductors with broken time reversal symmetry
我们发现,三带超导体的时间反演对称性破缺允许磁通量携带稳定的拓扑孤子,只有略高于普通的涡旋的能量。因此,它们可以通过波动或通过相变使系统猝灭来诱导。它可以提供时间反演对称性破坏的实验信号。
2011-12-12 cond-mat.supr-con hep-th
Evidence for time-reversal symmetry breaking in the non-centrosymmetric superconductor LaNiC$_2$
报道了非中心对称金属间化合物超导体LaNiC $_2$的μ子自旋弛豫实验结果。我们发现,超导性的开始与自发磁场的出现相一致,这意味着在超导状态下时间反演对称性被打破。对可能的配对对称性的分析表明,只有四个三重态符合这一观察,所有这些都是非幺正的。它们包括三重态与晶体的全点群对称性配对的有趣可能性,这仅在非中心对称超导体中才有可能。
2009-01-20 cond-mat.supr-con
Correlated BCS wavefunction approach to unconventional superconductors
提出修正BCS波函数描述关联超导体,通过倒空间$k$与$-k$电子关联导致低能激发多极点、权重不对称及超流密度偏离,且$d$-波态抗弱无序,可解释铜氧化物等非常规超导体的神秘特征。
2023-09-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking in noncentrosymmetric superconductor Re6Hf:further evidence for unconventional behaviour in the alpha-Mn family of materials
发现新的非传统超导体家族在实验和理论上都很重要,特别是如果它挑战了当前的模型和思维。利用零场μ子自旋弛豫,在Re_6 Hf中观察到了时间反演对称性破缺。此外,超流密度的温度依赖性表现出s波超导性与增强的电子-声子耦合。这一点,再加上从同构Re 6 Zr的结果,表明Re 6X家族确实是一个新的和重要的非常规超导体的群体。
2017-10-24 cond-mat.supr-con
Majorana modes in time-reversal invariant s-wave topological superconductors
我们提出了一个支持Majorana边缘模的时间反演不变s波超导体。该模型的多带特性和自旋轨道耦合是实现这种拓扑超导体的关键。我们用部分陈数和刻画了拓扑相图,并指出后者与时反不变模的费米子数的奇偶性有物理关系。通过考虑s波对隙的自洽约束,我们还建立了直接拓扑超导体到拓扑绝缘体量子相变的可能性。
2012-01-19 cond-mat.supr-con quant-ph
Double-reversal thickness dependence of critical current in superconductor-ferromagnet-superconductor Josephson junctions
我们首次在实验上观察到了具有铁磁夹层的约瑟夫森结中临界电流的两节点厚度依赖性。临界电流的消失对应于到π状态的转变和回到常规0状态的转变。实验数据允许提取超导序参量振荡周期和对衰变长度的铁磁体。我们开发了一个理论方法的基础上Usadel方程,其中考虑到自旋翻转散射。数值计算结果与实验数据吻合较好。
2005-08-24 cond-mat.supr-con
Type II Lifshitz invariant and optically active Higgs mode in time-reversal symmetry broken superconductors
Institute for Theory of Condensed Matter, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院凝聚态理论研究所);Department of Physics, University of Tokyo(东京大学物理学系);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Trans-Scale Quantum Science Institute, University of Tokyo(东京大学跨尺度量子科学研究所)
研究II型Lifshitz不变量在打破时间反演对称性的超导体中的作用,揭示其与光学活跃Higgs模的关系,并通过群论分析和数值计算验证其存在。
2026-04-16 cond-mat.supr-con
Alternative mechanism of the sign-reversal effect in superconductor-ferromagnet-superconductor Josephson junctions
本文考虑一个简单的多畴超导体-铁磁体-超导体(SFS)约瑟夫森结模型。磁畴中符号交替磁化$M$导致相位差$ϕ(x)$的空间调制。由于这种调制,约瑟夫森临界电流$I_{c}$可以具有不同的符号,这取决于域中的磁通量4 $πMa(2d_{F}),$与磁通量量子的比率。这种相位调制,而不是局部临界电流密度$j_{c}$的非单调依赖性,可能是在实验中观察到的作为F层厚度$2d_{F} $或温度的函数的电流$I_{c}$ { \bf \}振荡的原因。
2004-11-15 cond-mat.supr-con
Giant intrinsic rectification and nonlinear Hall effect under time-reversal symmetry in a trigonal superconductor
非互易或非线性响应的破缺系统是强有力的探针涌现性质的量子材料,包括超导体,磁体和拓扑材料。最近,涡旋物质被认为是反转对称破缺超导体巨非线性响应的关键成分。然而,非线性效应已被探测为过电压下破缺的时间反演对称性。本文报道了非中心对称三角超导体PbTaSe_2在时间反转对称下的内禀整流和非线性反常霍尔效应。反常非线性输运的幅度比正常态大两个数量级,非线性信号的方向依赖性与晶体对称性完全一致。用非中心对称系统中涡旋-反涡旋弦对的非对称霍尔效应半定量地解释了这种增强的非线性。这项研究丰富了文献的非线性现象,揭示了一个新的方面的量子输运在非中心对称超导体。
2022-02-24 cond-mat.supr-con
Spontaneous magnetization and Hall effect in superconductors with broken time-reversal symmetry
研究了d波超导体的时间反转对称性破缺,发现它能产生载流表面态。在弱BTRS的临界温度Tc附近,相应的自发磁化强度与温度无关,与最近的数据一致。对于强BTRS和薄膜,我们预期的温度依赖的自发磁化与Tc附近的顺磁异常。霍尔电导在波矢q为零、频率w为有限的情况下为零,但在有限的波矢和频率w下,霍尔电导具有不寻常的结构。
2002-01-23 cond-mat.supr-con
Nodal Structure of Superconductors with Time-Reversal Invariance and Z2 Topological Number
给出了具有时间反演不变性的超导态节结构的拓扑论证。本文导出了描述超导态准粒子的具有时间反演不变性的一般哈密顿量,并指出在超导的单带描述中,只有线节点是拓扑稳定的。利用时间反演对称性,我们引入了一个实结构,并定义了线节点的拓扑数。线节点的稳定性是由拓扑数的守恒来保证的。对高温超导材料中的线节点、p波配对中的极态和混合单重态-三重态超导态进行了详细的研究。
2006-02-19 cond-mat.supr-con
Magnetization reversal of ferromagnetic nanodisc placed above a superconductor
采用数值模拟的方法,我们研究了放置在超导平面上的纳米级磁体的磁化强度分布和磁化反转过程。为了考虑超导体对纳米磁体中磁化强度分布的影响,我们使用了伦敦近似。我们发现,对于通常的伦敦穿透深度值,基态磁化强度基本不变。但同时涡旋形核和湮灭的场也发生了显著的变化:对于超导体上方的粒子,涡旋稳定的区间扩大了100-200 Oe。这样的领域是实验观察到的,所以有可能的一些实际应用的这种效果。
2004-10-26 cond-mat.supr-con
Thermoelectric Signatures of Time-Reversal Symmetry Breaking States in Multiband Superconductors
我们发现,超导体与破缺的时间反演对称性有非常具体的磁和电响应不均匀加热。这种超导体的局部加热感应出具有对畴壁的存在和超导态的晶体各向异性敏感的轮廓的磁场。非稳态加热过程产生电场和不同带中的电荷不平衡。这些效应可以被测量并用于区分候选材料如Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$中的$s+is$和$s+id$超导态。
2016-03-17 cond-mat.supr-con
Multiband Superconductivity in the time reversal symmetry broken superconductor Re6Zr
我们报告的点接触Andreev反射(PCAR)测量的非中心对称超导体Re 6 Zr的高品质单晶。我们观察到PCAR谱可以用两个各向同性的超导能隙来拟合,能隙的能量分别为Δ_1 ~ 0.79meV和Δ_2 ~ 0.22meV,这表明至少有两个对超导电性有贡献的能带。结合从μ子自旋弛豫测量中观察到的超导转变处的时间反演对称性破缺(Phys. Rev. Lett. 112,107002(2014)),我们的结果暗示了这种化合物中的非常规超导秩序:打破时间反演对称性的多带单重态或由带间配对主导的三重态。
2017-04-20 cond-mat.supr-con
Measuring the Spin Polarization of a Ferromagnet: an Application of Time-Reversal Invariant Topological Superconductor
铁磁体的自旋极化是自旋电子学中一个非常重要的物理量。在这项工作中,我们提出了一个准一维结结构的FM和时间反演不变的拓扑超导体(TRITS)与非自旋极化配对类型,以确定SP的FM。我们发现,由于TRITS的拓扑性质,FM/TRITS结的零偏置电导(ZBC)是一个非量子化的,但拓扑量,这是直接相关的SP。ZBC只依赖于FM的参数,与FM和超导体之间的界面散射势和费米面失配无关,对磁邻近效应具有鲁棒性,因此,与传统的FM/ $s$波超导结相比,ZBC的拓扑性质使其成为一种更直接、更简单的确定SP的方法。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooper Pairs with Broken Parity and Time-Reversal Symmetries in D-wave Superconductors
顺磁效应的结果表明,在外观的三重态分量的序参量在涡旋相的d-波超导体在不存在杂质。这个分量打破了库珀对的宇称对称性和时间反演对称性,预计在许多现代超导体如有机超导体、高温超导体和其他超导体中具有统一的量级。这类IV型超导体,这是在H=0的单线态,其特征在于单重态-三重态混合铜对破坏时间反演对称性的涡旋相的通用相图进行了讨论。
2005-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con