Electron Tunneling Transport and Magnetic Field Modulation through a Superconductor-Kitaev layer-Superconductor Junction
本文研究了具有单一铁磁Kitaev层势垒的超导约瑟夫森结的电子隧穿输运及其磁场调制。我们发现,在H = 0时,约瑟夫森电流IS在K/Δ = 3.4和10处出现两个峰值,这两个峰值分别来自SC能隙边界与自旋平带之间的共振隧穿和SC能隙边缘与自旋色散带之间的共振隧穿.随着磁场的增加,当Kitaev层进入极化FM相时,由于外加磁场抑制了自旋态密度,IS逐渐减小,并在临界磁场hc = gμBHc/Δ = 0.03K/Δ处突然下降到一个平台.这些结果为测量Kitaev和其他自旋液体材料的自旋或马约拉纳费米子态密度开辟了新的途径。
2020-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kitaev Building-block Construction for Inversion-Protected Higher-order Topological Superconductors
本文提出基于Kitaev构建块的通用框架,通过Majorana计数规则诊断反演保护高阶拓扑超导体,并构造最小模型验证其有效性。
2023-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral spin liquids with crystalline $\mathbb{Z}_2$ gauge order in a three-dimensional Kitaev model
手征自旋液体(CSL)是一种时间反演对称破缺的受抑量子磁体的基态,它不具有长程磁有序性,而是具有拓扑有序性和分数激发。然而,在近二十年来,它们在简单易行的微观模型中的实现仍然是一个公开的挑战,直到人们意识到Kitaev模型在具有奇数长度环的晶格上是这种状态的天然宿主,即使在没有时间反演对称性破缺磁场的情况下。在这里,我们报告的CSL的形成在一个三维Kitaev模型,这不同于他们广泛研究的二维同行,即,他们表现出结晶有序的$\mathbb{Z}_2$规范通量,从而打破了一些基本的晶格对称性。我们研究了这些非常规的CSL通过广泛的量子蒙特卡罗模拟的形成,并表明,他们是分开的无特征的顺磁体在高温下由一个单一的一阶过渡,在这两个时间反演和晶格对称性同时被打破。使用变分方法的基态,我们探索的影响,不同的Kitaev耦合,并找到至少五个不同的CSL阶段,所有这些都具有结晶有序的$\mathbb{Z}_2$规范通量。对于这些阶段中的一些,互补巡回马约拉纳费米子表现出无隙能带结构的拓扑特征,如外尔节点或节线的体积和费米弧或鼓面表面状态。
2019-07-24 cond-mat.str-el
Further insights into the thermodynamics of the Kitaev honeycomb model
在这里,我们重新审视的Kitaev量子自旋液体实现的蜂窝晶格上的热力学。我们要解决两个主要问题:首先,我们调查是否有可观察到的拓扑Majorana边界模式的Kitaev蜂窝模型的热力学签名。我们认为,对于时间反演不变的情况下,剩余的低温熵是这些马约拉纳边缘模式的主要热力学签名,并验证使用大规模的蒙特卡罗模拟,这是目前在完整的Kitaev模型的剩余熵。当时间反演对称性被破坏时,马约拉纳边缘模式可能在更直接的热力学测量中观察到,例如比热,尽管只有在远低于体隙的温度下。其次,我们研究了Kitaev模型中磁通激发的能量学和相应的热力学特征。具体而言,我们研究了圆柱体和环面几何形状的磁通相互作用的数值,并量化其对Kitaev自旋液体的热力学的影响,通过使用多项式拟合的平均通量能量作为通量密度的函数,并将其外推到热力学极限。通过比较这个模型的蒙特卡罗模拟,我们发现磁通相互作用有显着的定量影响的形状和低温峰的比热。
2021-02-04 cond-mat.str-el
Electron Tunneling Spectroscopy of the Anisotropic Kitaev Quantum Spin Liquid Sandwiched with Superconductors
研究了具有各向异性Kitaev量子自旋液体(QSL)势垒的超导{ \it Josephson}结的电子隧穿输运和光谱特性。我们发现,单粒子隧穿的直流微分电导$dI^{c}/dV$很好地反映了动态自旋关联的特征,包括独特的自旋能隙和修饰的巡游Majorana色散带,以及双铅超导能隙的能移$2Δ$.从谱特征中,我们识别出各向异性Kitaev QSL的不同拓扑量子相位。我们还提出了零电压{ \it Josephson}电流$I^{s}$,它显示了各向异性Kitaev QSL的残余功能。这些结果为Kitaev和其他自旋液体材料的动态自旋子或Majorana费米子谱的测量提供了新的途径。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Eliashberg equations for an electron-phonon version of the Sachdev-Ye-Kitaev model: Pair Breaking in non-Fermi liquid superconductors
我们提出了一个理论,这是一个非费米液体对应的Abrikosov-Gor'kov对断裂理论,由于超导体中的顺磁性杂质。为此,我们分析了一个模型的相互作用的电子和声子,这是一个自然的概括的Sachdev-Ye-Kitaev模型。在大量自由度的限制下,超导电性的Eliashberg方程变得精确,并作为具有起伏配对场的场论的鞍点方程出现。在其正常状态下,该模型是由两个非费米液体固定点,其特征在于不同的普适指数。在低温下,超导态从临界正常态出现。我们研究的作用对破$T_{c}$,在那里我们允许的混乱,打破时间反演对称性。对于小Bogoliubov准粒子重量,相关的系统与强非相干正常状态,$T_{c}$迅速下降的函数的对断裂强度,并达到一个小的,但有限的值之前,它消失在一个临界对断裂强度通过一个本质的奇异性。后者的信号的非费米液体正常状态的紧急共形对称性的故障。
2020-02-25 cond-mat.str-el
Competition between d-wave and topological p-wave superconductivity in the doped Kitaev-Heisenberg model
研究了蜂窝晶格上空穴掺杂Kitaev-Heisenberg $t$ - $J_K$-$J_H$模型中Kitaev和Heisenberg相互作用在远离半填充时的竞争.虽然各向同性海森堡耦合支持时间反演违反d波单重态,我们发现,Kitaev相互作用有利于时间反演不变的p波超导相,它服从的旋转对称性的微观模型,是强大的$J_H<J_K/2$。在p波超导相内,临界化学势$μ_c \approx t$将$|μ|< μ_c$的拓扑平凡相与$|μ|>μ_c$的拓扑非平凡$Z_2$时间反演不变自旋三重态相分离。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Classification of gapless Z2 spin liquids in three-dimensional Kitaev models
受抑的量子磁体可以具有非常规的自旋液体基态,其中基本磁矩分解成新的涌现自由度。虽然量子数的分数化是现代凝聚态物理中反复出现的主题之一,但设计一个跟踪这一现象的受控分析框架往往仍然是一个挑战。一个值得注意的例外是完全可解的Kitaev模型,其中自旋自由度分解为马约拉纳费米子和Z2规范场。在这里,我们讨论了物理的三维Kitaev模型中的分形,并证明巡回马约拉纳费米子一般形成(半)金属,根据底层的晶格结构,表现出马约拉纳费米面,节线或拓扑保护Weyl节点。我们表明,这些马约拉纳金属的性质可以推导出一个基本的对称性分析的投影时间反演和反演对称性为一个给定的晶格。这使我们能够全面分类Kitaev模型的最基本的三配位晶格在三维的无隙自旋液体。我们进一步扩大这种分类,解决时间反演对称性破缺和额外的相互作用的影响。
2016-07-11 cond-mat.str-el
Topological superconductivity in the extended Kitaev-Heisenberg model
本文在考虑最近提出的对称非对角交换$Γ$的情况下,研究了掺杂Kitaev-Heisenberg模型中的超导配对.通过进行平均场分析,我们分类所有可能的超导相位的对称性,明确考虑到自旋轨道耦合的影响。解决由此产生的间隙方程自洽,我们绘制出一个相图,涉及几个拓扑非平凡的状态。对于$Γ<0$,我们发现了一个具有陈数$\pm1$的时间反演对称性破缺手征相和一个打破晶格旋转对称性的时间反演对称性破缺手征相之间的竞争。另一方面,对于$Γ\geq 0$,我们发现一个时间反演对称的相位,保持所有的晶格对称性,从而产生清晰可辨的实验签名的所有超导相。在高掺杂水平下,两个时间反演对称相都显示到$\mathbb{Z}_2$非平凡相的转变。最后,我们还包括一个自旋轨道耦合动能,并表明它破坏了一个试探性的对称性保护的拓扑秩序在较低的掺杂水平。然而,即使在较低掺杂下,它也可以用于将时间反演对称相调谐到$\mathbb{Z}_2$非平凡相。
2017-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Characterization of topological phases of modified dimerized Kitaev chain via edge correlation functions
研究了周期边界条件和开边界条件下的一个修正的二聚Kitaev链模型,通过计算Majorana费米子的拓扑数和边关联函数确定了它的相图.在开边界条件下,我们给出了模型本征态的解析解,从而可以解析地计算两个引入的Majorana费米子的边关联函数。我们的结果表明,两个边缘关联函数可以用来描述平凡的,Su-Schrieffer-Heeger拓扑和拓扑超导相。此外,我们发现在拓扑超导相中存在两种不同的Majorana费米子耦合模式,其特征在于不同的边缘关联函数,这也可以通过研究参数突然猝灭下边缘Majorana的存活概率来区分.
2017-08-16 cond-mat.str-el
Phase diagram for Hole-Doped Kitaev System on the Honeycomb Lattice
在扩展的Kitaev模型中,非对角相互作用(例如$Γ, Γ^{'}$项)导致非Kitaev量子自旋液体(QSL)和几种磁有序相。在本工作中,我们在系统中掺杂空穴,并利用平均场理论研究了由此产生的$t$ - $K$ - $Γ$ - $Γ^{'}$模型。电荷和自旋自由度之间的相互作用导致了丰富的相图。与掺杂铜酸盐类似,产生超导体、赝隙相、费米液体、奇异金属和顺磁相。不同的是,无论初始自旋态是什么,都可以得到不止一个超导相(包括拓扑相)和不止一个赝能隙相。拓扑超导体的陈数是$ν=\pm2$或$ν=\pm1$,取决于自旋通道中的比率$Γ/ |K|$。我们进一步发现,一个中间的面内磁场可以稍微扩大的拓扑超导相的大小。
2021-09-13 cond-mat.str-el
Kitaev model on Hurwitz hyperbolic tilings: A non-Abelian gapped chiral spin liquid
本研究在 Hurwitz 双曲铺砌上研究 Kitaev 模型,发现奇数环导致时间反演对称性自发破缺,在各向同性点得到有能隙手征自旋液体,激发为非阿贝尔 Ising 任意子。
2025-02-26 cond-mat.str-el
Exact solutions and topological phase diagram in interacting dimerized Kitaev topological superconductors
最近的研究表明,基于两步Jordan-Wigner变换和一次自旋旋转,相互作用Kitaev拓扑超导体模型是精确可解的。我们推广这个模型,包括二聚,这也是完全可解的。我们分析确定的拓扑相图包含七个不同的阶段。当出现费米子多体Majorana零能边态时,系统是拓扑的。有趣的是,有两个四临界点,在每一个四个不同的阶段接触。
2017-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon dynamics in the Kitaev spin liquid
在量子自旋液体中寻找分馏在很大程度上依赖于它们与环境的解耦。然而,自旋-晶格相互作用在实际环境中是不可避免的。虽然由于自旋-晶格耦合的梯度形式,Majorana费米子避免了强烈的衰变,但声子动力学的研究可以作为自旋自由度分数化的间接探针。在这里,我们建议,可以看到的声音衰减和霍尔粘度的分馏签名。尽管这两个量都与声子自能的虚部有关,但它们的起源却完全不同,霍尔粘度需要时间反演对称性破缺。首先,我们计算由于声子散射的一对马约拉纳费米子的声音衰减,并表明它是线性的温度($\sim T$)。我们认为,它有一个特定的角度依赖性提供的信息,自旋晶格耦合和低能马约拉纳费米子谱。在时间反演对称性的情况下,观察到的效果进行了分析。我们从含时间反演对称性破缺项的微观哈密顿量中得到了声子霍尔粘性项。重要的是,霍尔粘性项混合了纵向和横向声子模式,并以独特的方式使光谱重整化,这可以在光谱测量中进行探测。
2020-07-27 cond-mat.str-el
Topological Superconductors and Category Theory
我们给一个教学介绍拓扑有序的物质状态,其目的是熟悉读者与他们的公理拓扑量子场论描述。我们介绍了基本的非相互作用的拓扑相位的对称性保护的物质,包括苏-施里弗-Heeger模型和一维p波超导体。拓扑有序状态的定义属性明确说明使用环面代码和-在更抽象的层面上- Kitaev的16倍分类的二维拓扑超导体。随后,我们提出了一个简短的回顾范畴理论作为一个公理化的描述拓扑秩序的二维。有了这个结构,我们重新审视了基塔耶夫的16重方式。
2015-09-18 cond-mat.str-el
The 1D Ising model and topological order in the Kitaev chain
我们详细说明的拓扑秩序Kitaev链,一个p波超导体的最近邻配对振幅等于跳跃项Delta=t,和化学势μ =0。特别是,我们写出了明确的本征态的开链的费米子运营商,并表明,状态以及它们的能量本征值是正式等价的伊辛链。这些模型在物理上是不同的,因为Kitaev链中的拓扑顺序对应于伊辛模型中的常规顺序。
2014-02-27 cond-mat.str-el
Magnetic Field Induced Spin Liquids in S=1 Kitaev Honeycomb Model
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了自旋S=1的Kitaev蜂窝模型在磁场作用下的基态性质.利用磁场引起的时间反演对称性破缺,确定了铁磁(FM)和反铁磁(AFM)Kitaev耦合的带隙Kitaev自旋液体。近量子化的威尔逊圈、纠缠谱的简并性和边缘模的存在,表明了Kitaev自旋液体的拓扑性质。虽然FM Kitaev自旋液体被破坏由一个较弱的磁场$H_*^\text{FM}$,原子力显微镜的表现出的鲁棒性高达一个数量级更大的临界场$H_*^\text{AFM}$。此外,一个中间的反磁性相只出现在AFM的情况下,在较大的领域,$H_*^\text{AFM} < H < H_{**}^\text{AFM}$,过渡到高场极化顺磁体之前。Kitaev自旋液体对海森堡相互作用的稳定性也进行了检查。我们的研究结果可能会进一步激发最近提出的S=1 Kitaev材料的研究。
2020-09-22 cond-mat.str-el
An emergent geometric description for a topological phase transition in the Kitaev superconductor model
利用Wilsonian重整化群(RG)变换,提出Kitaev超导体模型中拓扑相变的涌现几何描述.有效场论包括一个额外维度的体作用量、一个耦合函数初值的紫外(UV)边界条件和一个完全重整化耦合函数的红外(IR)有效作用量。体作用量描述了耦合函数沿额外维度方向的演化,其中额外维度用RG标度标识,并且所得到的运动方程只不过是$β-$函数。特别是,IR有效场论原来是一致的Callan-Symanzik方程,其中考虑到了体积和IR边界的贡献。这个导出的Callan-Symanzik方程给出了一个度量结构。基于这个突现度规张量,我们揭示了在量子临界点附近突现几何描述和量子场论之间的纠缠熵的等价性.
2017-09-09 cond-mat.str-el hep-th
Classical spin order near antiferromagnetic Kitaev point in the spin-1/2 Kitaev-Gamma chain
最近研究了一个最小Kitaev-Gamma模型来理解各种Kitaev系统。在一维Kitaev-Gamma链中,利用非阿贝尔玻色化和数值方法,识别出一个SU(2)$_1$相和一个具有$O_h\rightarrow D_4$对称破缺的秩1自旋有序相.然而,反铁磁Kitaev区域附近的困惑与有限的伽马相互作用仍然没有得到解决。在这里,我们专注于这个参数区域,并发现有两个新的阶段,即一个秩-1有序相与$O_h\rightarrow D_3$对称性破缺,和一个奇特的Kitaev阶段。值得注意的是,$O_h\rightarrow D_3$对称性破缺对应于经典磁序,但出现在非常接近反铁磁Kitaev点的区域,那里的量子涨落可能非常强。此外,两步对称性破缺$O_h\rightarrow D_{3d}\rightarrow D_3$的数值观察到的长度尺度的增加:在短和中间的长度尺度,系统的行为作为具有秩2自旋双有序与$O_h\rightarrow D_{3d}$对称性破缺;和在长距离,时间反演对称性进一步打破导致$O_h\rightarrow D_3$对称性破缺。在Kitaev相中没有自旋有序的数值特征,也没有Luttinger液体行为,其性质值得进一步研究。
2021-02-11 cond-mat.str-el
Topological $Z_2$ invariant in Kitaev spin liquids: Classification of gapped spin liquids beyond projective symmetry group
投影对称群(PSG)是自旋液体的一种分类理论.然而,它并不包括一个费米自旋子激发的拓扑有序,因此带隙自旋液体的分类是不完整的。我们证明了分类超越PSG利用Kitaev模型的squareoctagon晶格,其中两个带隙的自旋液体区分的拓扑$Z_2$不变。该$Z_2$不变量可以仅由时间反演对称性和平移对称性定义,条件是时间反演对称性是投影实现的。因此,它是一类隐藏的拓扑Kitaev自旋液体的螺旋边缘状态,这已经被忽视了很长一段时间。这表明,存在一个未知的分类方案的带隙自旋液体超出PSG。
2020-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Time-reversal symmetry breaking by a $(d+id)$ density-wave state in underdoped cuprate superconductors
研究表明,欠掺杂铜氧化物的赝能隙行为可能是由$id_{x^2-y^2}$密度波态(DDW)引起的.在这里,我们表明,一个小的$d_{xy}$组件的DDW状态的混合物打破了DDW状态的反向传播的轨道电流之间的对称性,因此,违反了宏观时间反演对称性。这种对称性破缺导致了非零极性克尔效应,这在最近的赝能隙相位中被观察到。
2008-06-04 cond-mat.str-el
A Mobile Impurity in the Kitaev Chain: Phase Diagram and Signatures of Topology
本文利用精确对角化研究一维拓扑超导体中移动杂质的相图,揭示弱耦合极化子到分子态的转变依赖宿主相:拓扑相中平滑过渡,平庸相中则为尖锐相变。
2025-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strange metal and superconductor in the two-dimensional Yukawa-Sachdev-Ye-Kitaev model
本文研究了2d-YSYK模型在正常态和超导态下的自洽无序平均数值解,发现其电子谱函数、电导率和超流刚度重现了铜氧化物观测的关键特征。
2024-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
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
Broken Time-reversal Symmetry in Josephson Junction with an Anderson impurity and multi band superconductors
由弱耦合的Anderson杂质与双带和单带超导体组成的约瑟夫森结,当双带和单带超导体之间的耦合超过一定阈值时,会出现时间反转破缺的基态。临界区域发生在局部弯矩形成附近。这表明了强相关性的一个基本而独特的作用:驱动系统进入时间反转破坏基态。可观察到的结果之一是,在这个阶段的杂质磁化强度降低。
2009-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Broken time reversal symmetry vestigial state for a two-component superconductor in two spatial dimensions
本文研究了二维双分量超导体在超导转变温度之上的破坏时间反演对称性遗留相,发现在Ginzburg-Landau理论中该遗留相通常允许存在,且其温度区域随两相能量差增大而扩大。
2024-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Type-IV Superconductivity: Cooper Pairs with Broken Inversion and Time-Reversal Symmetries in Conventional Superconductors
涡旋相在单重态超导体中的杂质的情况下,被证明是绝对不稳定的相对于三重态组件的出现,打破反转和时间反演对称性的库珀对。当轨道上临界场Hc ~ 2(0)为Clogston顺磁极限场H_p时,对称破缺顺磁效应为1.我们提出了一个通用的IV型超导体的相图,这是一个单重态在H=0,其特点是混合的单-三重态序参量与破坏的时间反转对称的涡旋相。在清洁的有机,高Tc,MgB 2和其他超导体中观察IV型超导性的可能性进行了讨论。
2005-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Semiclassical echo dynamics in the Sachdev-Ye-Kitaev model
量子蝴蝶效应对小扰动的指数敏感性的存在已经争论了很长时间。最近,这个问题得到了越来越多的兴趣,由于建议探测混沌动力学和扰码使用的时间顺序的调制器。在这项工作中,我们研究了回声动力学的Sachdev-Ye-Kitaev模型下的有效时间反演的半经典方法。我们证明,在时间反演过程中引入的小缺陷导致从完美的回波,这使得可以确定一个李雅普诺夫指数$λ_L$的指数发散。特别地,我们发现$λ_L$是半经典运动方程的李雅普诺夫指数的两倍。这种行为归因于一个无序的时间顺序双换向器,类似于一个无序的时间顺序相关的增长。
2019-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Cross-dimensional universality classes in static and periodically driven Kitaev models
蜂窝格子上的Kitaev模型是一个具有丰富的非平凡拓扑相和Majorana边模的典范系统。在静态情况下,马约拉纳边缘模式是非色散的。当系统在时间上被周期性地驱动时,这样的边缘模式可以分散并且变成手性的。我们得到了驱动模型的完整相图作为耦合和驱动周期的函数。我们通过Majorana-Wannier态关联函数和动量依赖的保真度相关性的概念来表征静态和驱动模型中不同拓扑相变的量子临界性。我们发现,该系统主机跨维的普遍性类:虽然静态Kitaev模型是定义在一个二维蜂窝晶格,其临界性属于一维线性狄拉克模型的普遍性类。对于周期驱动的Kitaev模型,除了原型2D线性狄拉克模型的普适性类之外,由于出现的时间反演和镜像对称性,还存在额外的1D节环类型的临界性,这表明通过周期驱动来工程多个普适性类的可能性。时间反演对称性的操纵允许周期性驱动来控制马约拉纳边缘态的手征性。
2021-04-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting instabilities in a spinful Sachdev-Ye-Kitaev model
我们介绍了一个spinful变种的Sachdev-Ye-Kitaev模型与有效的时间反演对称性,它可以精确地解决了大量的$N$的自由度的限制。在低温下,它的相图包括一个可压缩的非费米液体和一个强相关的自旋单重态超导体,表明BCS理论预测的间隙比的可调增强。这两个阶段分开的一阶过渡,在其附近的无隙超导相,其特征在于一个非零的磁化强度,是稳定后,施加塞曼场。我们研究了这种超导体的平衡输运性质使用的晶格结构,并提出了一个物理平台的基础上拓扑绝缘体薄片,他们可能会产生排斥电子相互作用。
2021-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Geometric description of the Kitaev honeycomb lattice model
人们普遍认为,拓扑超导体由于其电荷中性,只能用弯曲几何而不是规范场来解释。这种方法通常用于研究它们的性质,例如它们的能量流的行为。然而,目前还不知道如何准确地弯曲的几何形状可以描述实际的微观模型。在这里,我们证明了Kitaev蜂窝晶格模型,拓扑超导体,支持本地化的马约拉纳零模式在其涡旋激发的低能量特性,忠实地描述在黎曼-嘉当几何。特别是,我们分析表明,该模型的连续极限给出的Majorana版本的狄拉克哈密顿耦合到曲率和挠率。我们数值建立了各种各样的耦合的微观模型的几何描述的准确性。我们的工作为根据Kitaev模型的有效几何描述准确预测其动力学性质提供了机会。
2020-06-05 cond-mat.str-el hep-th
Experimental Detection of Sign-Reversal Pairing in Iron-Based Superconductors
我们提出了一个改进的约瑟夫森角结实验,它可以测试铁磷属元素化物中的序参量是否在费米表面的电子和空穴口袋之间改变符号。
2009-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Recent progress on superconductors with time-reversal symmetry breaking
超导性和磁性是物质的对立状态。因此,超导态内部自发磁场的存在是一个有趣的现象,促进了广泛的实验和理论研究。在这篇综述中,我们讨论了最近的实验发现的非常规超导体,自发打破时间反演对称性和理论上的努力,了解他们的性质。我们讨论了主要的实验探针,并给出了广泛的理论方法来理解的序参量对称性和相应的配对机制,包括多个频带的重要性。
2020-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on "Spontaneous breaking of time-reversal symmetry in the pseudogap state of a high-T$_c$ superconductor"
我们认为,在他们最近的实验中,他们声称已经找到了时间反演对称性破缺态的证据,Kaminski等人。忽略了Bi 2212超结构中微小的温度依赖性变化。这些细微的变化可能会通过改变光电发射过程的最终态构型而表现出来,从而使其最终结论失效。
2003-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooper Pairs with Broken Time-Reversal, Parity, and Spin-Rotational Symmetries in Singlet Type-II Superconductors
我们表明,在Abrikosov涡旋相的单重态超导性是绝对不稳定的外观相对于一个超导序参量的手征三重态分量。这个手征分量p_x + ip_y打破了内部序参量的时间反转、宇称和自旋旋转对称性,而内部序参量负责库珀对中两个电子的相对运动。我们证明了对称破缺的泡利顺磁效应可以通过磁场强度和方向来调节,并且可以在有机和高温层状超导体中形成统一的顺序。
2008-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous breaking of time-reversal symmetry in topological superconductors
研究了无自旋费米子在超导态中的行为,其中超导序参量的相位依赖于链接的方向。我们发现超导体的能量依赖于超导序参量的相位差。对应于能量最小的相位的解,导致具有非平凡陈数的拓扑超导态。本文着重对不同晶体对称性的超导体拓扑态的性质进行了定量分析,指出拓扑超导态的相变是超导态时间反演对称性自发破缺的结果。研究了手征无带隙边缘模的特性,计算了其Chern数。
2017-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polar Kerr Effect as Probe for Time-Reversal Symmetry Breaking in Unconventional Superconductors
在过去的一年里,随着更多的系统被预测拥有这样的状态,对非常规超导体中时间反演对称性破缺(TRSB)的研究得到了加强。继我们的开创性研究的TRSB状态的Sr $_2$ RuO $_4$使用磁光探针,我们开始了系统的研究,这些候选系统的其他几个。我们研究的主要仪器是我们最近开发的Sagnac磁光干涉仪。该仪器可以测量磁光法拉第或克尔效应,在低至100 mK的温度下具有前所未有的10纳米弧度的灵敏度。本文综述了我们近年来在几个系统中对TRSB的研究,着重于对高温超导体赝能隙态和超导体/铁磁体邻近结构中的逆邻近效应的研究。
2009-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Instability of the non-Fermi liquid state of the Sachdev-Ye-Kitaev Model
研究了Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型的一系列扰动。我们发现,由普通$q = 4$ SYK模型描述的混沌非费米液相具有轻微相关/无关(取决于耦合常数的符号)的对称性允许的四个费米子扰动。改变其中一个费米子微扰的符号会导致系统发生连续的混沌-非混沌量子相变,并伴随着自发的时间反演对称性破缺。从具有$q-$费米子相互作用的SYK $_q$模型开始,类似的扰动可以导致一系列新的相互作用共形场论不动点。
2017-04-18 cond-mat.str-el hep-th
Local Time-Reversal Symmetry Breaking in d_(x2-y2) Superconductors
我们证明了自旋单态d_{x2-y2}超导体中的孤立杂质产生了具有局部破缺时间反演对称性的d_{xy}序参量。这种效应的起源是由杂质的自旋-轨道散射引起的d_{x2-y2}和d_{xy}序参量之间的耦合。局部破缺时间反演对称性的特征是在杂质附近感应出轨道电荷电流,其在杂质附近产生局部磁场。本文提出了杂质感生d_{xy}分量的微观理论,讨论了它的空间结构以及在定域杂质自旋附近的感应电流和局域磁场的模式。
1999-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking surface states of d-wave superconductors induced by an additional order parameter with negative T_c
用Ginzburg-Landau(GL)理论研究了d_{x^2-y^2}波超导体的表面态。对于[110]面,已知如果s波序参量(OP)的裸转变温度为正,则会出现时间反演对称(T)破缺面态(d+-is)波态。我们发现,即使裸T_c为负,由于与自发产生的磁场的耦合可以感应出s波OP,T破缺也是可能的。当GL参数(kappa)较小时,T破缺态是有利的。
2008-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Commuting projector models for (3+1)d topological superconductors via string net of (1+1)d topological superconductors
本文讨论了(3+1)d拓扑超导体DIII类的交换投影哈密顿模型的构造方法。波函数由一种Kitaev线的弦网给出,装饰在时间反演(T)域壁上。我们的哈密顿量是提供一个通用的3D流形上配备了一个离散形式的自旋结构。我们将看到3d自旋结构如何在T畴壁上诱导出2d自旋结构(在2d晶格上称为Kasteleyn方向),这使得在T畴壁上定义波动的Kitaev线成为可能。在我们的模型中,当T对称性破缺时,我们发现在时间反演域壁上定义的对称性的未破缺的残余。域壁支持由不破缺对称性保护的2d非平凡SPT,这使我们能够根据Hason,Komargodski和Thorngren最近的QFT论点确定我们模型的SPT分类。
2020-09-15 cond-mat.str-el hep-th
Comment on "Nonmagnetic Impurity Resonances as a Signature of Sign-Reversal Pairing in Fe-As-Based Superconductors"
在最近的一封信[PRL 103,186402(2009)]中,Fe-As基超导体的能量能带结构用紧束缚模型拟合,该模型具有每个晶胞两个Fe离子和每个Fe离子两个简并xz和yz轨道。作者声称,所提出的模型,这显着不同于其他作者以前所使用的相同的两个轨道在相同的化合物中的模型,具有所需的对称性来描述铁磷属元素化物超导体中的Fe-As平面。在这篇评论中,我们认为情况并非如此。
2010-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Survival of the fractional Josephson effect in time-reversal-invariant topological superconductors
时间反演不变拓扑超导体(TRITOPS)导线主机马约拉纳Kramers对已被预测介导的分数约瑟夫森效应与$4π$周期性的超导相位差。我们探索了在存在随时间变化的“局部混合”扰动的情况下的TRITOPS分数约瑟夫森效应,该扰动瞬时保持时间反转对称性。具体而言,我们表明,正如这样的耦合呈现编织的马约拉纳Kramers对非普遍的,约瑟夫森电流成为非周期性或$2π$周期性(取决于我们量化的条件),除非相位差扫描足够快。我们进一步分析拓扑超导体与$\mathcal{T}^2 = +1$时间反演对称性,并揭示了丰富的相互作用和本地混合,可以在纳米线阵列实验探测之间的相互作用。
2020-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Mixed order parameters, accidental nodes and broken time reversal symmetry in organic superconductors: a group theoretical analysis
本文对几类有机超导体进行了群论分析。我们认为高阻挫半填充层状有机超导体,如kappa-(ET)_2Cu_2(CN)_3(其中ET为BEDT-TTF)和β '-[Pd(dmit)_2]_2X,经历了两次超导相变,第一次是从正常态到d波超导体,第二次是到d+id态。结果表明,kappa-(ET)_2Cu(NCS)_2的单斜畸变意味着其超导序参量的对称性不同于正交晶系kappa-(ET)_2Cu[N(CN)_2]Br。我们提出四分之一填充的层状有机超导体,例如,θ-(ET)_2I_3具有d_{xy} +s序参量。
2006-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detrimental effects of disorder in two-dimensional time-reversal invariant topological superconductors
拓扑量子态的一个显著特征是,只要系统的对称性保持不变,对局部扰动的鲁棒性。磁性杂质和缺陷破坏了时间反演不变性,因此,时间反演不变(TRI)拓扑超导体对这种类型的无序是脆弱的。然而,非磁性杂质保持了时间反演对称性,人们天真地认为TRI拓扑超导体在非磁性杂质存在的情况下仍然存在。在这项工作中,我们研究了非磁性无序的TRI拓扑超导体与扩展的$s$波配对,它可以在铁基超导体和强自旋轨道耦合Rashba层的界面工程的效果。我们模拟了两种不同类型的非磁随机无序,并分析了体态密度和边态谱。与天真的期望相反,我们发现,无序强烈影响拓扑相关闭的能隙,而平凡的超导相保持稳定,完全带隙。无序相图揭示了随着无序度的增加,结相的强烈膨胀。我们进一步展示了螺旋Majorana边缘状态的拓扑阶段的衰减,以及它们最终如何随着无序度的增加而消失。这些结果改变了我们对杂质和无序对TRI拓扑相的影响的理解,并可能有助于解释TRI拓扑超导体实验观察的困难。
2023-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic anisotropy reversal driven by structural symmetry-breaking in monolayer α-RuCl3
层状α-RuCl 3是实现Kitaev量子自旋液体的一种很有前途的材料。虽然这种奇异状态的证据已被报道在一个温和的平面内磁场,这种行为在很大程度上是不一致的理论预期的Kitaev阶段出现在平面外的领域。然而,由于大块晶体的易面各向异性很强,这些预测的场诱导态大多是遥不可及的。我们使用隧道光谱,磁输运,电子衍射和从头计算的组合来研究层依赖的磁振子,各向异性,结构和交换耦合在原子薄的样品。由于结构畸变,单层α-RuCl 3的平均非对角交换的符号发生变化,导致磁各向异性向易磁化轴反转。我们的工作提供了一个新的途径来调整α-RuCl 3中的磁相互作用,并允许理论预测的量子自旋液体相的面外场,以更接近实验。
2022-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mechanism for a Pairing State with Time-Reversal Symmetry Breaking in Iron-Based Superconductors
铁基超导体的多口袋费米面促进了具有s_{+-}波和d_{x^2-y^2}波对称性的配对态。我们认为这两个序参量之间的竞争可能导致铁基超导体中具有s+ id配对对称性的时间反演对称性破缺态,并提出了几种可能出现这种状态的情形.为了更严格地理解这种配对态的出现,我们从代表pnictides的微观5-轨道描述开始.利用泛函重整化群和平均场分析相结合的方法,我们确定了s+ id配对态的微观参数。在那里,我们找到了最有前途的区域的s+ id配对的电子掺杂制度与增强的氮族元素的高度。
2011-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking state in dirty three-band superconductor
我研究了无序对带间排斥的三带模型的超导电性的影响。这样的模型可以支持几种可能的超导序参量,包括复杂的时间反演对称性破缺(TRSB)状态。杂质散射抑制所有这些状态的临界温度,但复杂的状态生存,并仍然是一个模型的相图的一部分,即使在存在适量的无序。这意味着TRSB态可以在多带材料中实验获得,如铁磷属元素化物和硫属元素化物。
2015-08-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase Diagram of the Kitaev-type Model on a Decorated Honeycomb Lattice in the Isolated Dimer Limit
研究了有限温度下蜂窝格子上Kitaev型模型孤立二聚体极限下的一个有效模型。该模型的基态是一种自发破缺的手征自旋液体。我们用平均场近似和蒙特卡罗模拟详细描述了有限温度相图。我们发现,尽管在平均场相图中出现了一个三临界点,但在Monte Carlo结果中,高温顺磁相与低温手征自旋液相之间的相变始终是二级相变.对Monte Carlo数据的有限尺寸标度分析表明,该相变属于二维Ising普适类.
2015-06-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fully gapped superconductivity without sign reversal in the topological superconductor PbTaSe$_2$
本文研究了拓扑超导体PbTaSe $_2$的超导能隙函数。温度,磁场,和三维(3D)场角的比热依赖性证明了PbTaSe $_2$的超导性是完全带隙的,具有两个各向同性的$s$ -波隙。通过H $^+$辐照系统地增加非磁性无序来探测对断裂效应。超导转变温度,$T_{\rm{c}}$,被发现是强大的对无序,这表明,配对应该是符号保持,而不是符号反转。
2020-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detecting and leaking a Majorana bound state through proximity to a Kitaev ring
提出将 Kitaev 链邻近耦合至 Kitaev 环,通过环的对称性、谱函数、占据数和自发电流变化探测 Majorana 束缚态,并利用共振实现态泄漏。
2024-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Time-reversal symmetry breaking in the noncentrosymmetric Zr$_3$Ir superconductor
本文报道了Zr $_3$ Ir作为一种新型非常规非中心对称超导体(含$T_c = 2.3$ K)的发现,主要通过μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)技术进行研究。其超导性的特点是使用磁化率,电阻率和热容测量。通过横向场$μ$ SR和电子比热确定的低温超流密度表明了完全带隙的超导态。在$T_c$下面的零场$μ$ SR所揭示的自发磁场表明了Zr $_3$ Ir中时间反演对称性的破缺,从而表明了其超导电性的非常规性质。通过使用对称性参数和电子结构计算,我们得到了超导序参量,这是完全符合实验观察。因此,我们的结果清楚地表明,Zr $_3$ Ir代表了一个新的成员,非中心对称超导体的时间反演对称性破缺。
2020-07-21 cond-mat.str-el 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
Time-reversal symmetry breaking from lattice dislocations in superconductors
本文基于微观单带模型研究了晶格位错对非常规超导序参量的影响,发现位错通过诱发局域超电流来最小化对凝聚体的扰动,导致含有位错的非常规超导体普遍在局部破坏时间反演对称性。
2023-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con