Superconductivity Induced at a Point Contact on the Topological Semimetal Tungsten Carbide
本文报道了在普通金属针尖与超硬三相点拓扑半金属WC形成的点接触处产生的局域超导电性。值得注意的是，最大临界温度高达近12 K，但不敏感的尖端的磁性。计算了超导熔池的横向尺寸，得到了超导能隙和上临界场的温度依赖关系。这些结果限制了对诱导超导电性的解释，并为探索拓扑超导电性铺平了道路。
2019-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity from Coulomb repulsion in three-dimensional quadratic band touching Luttinger semimetals
研究了具有二次带接触和强自旋轨道耦合的三维Luttinger半金属中屏蔽库仑排斥驱动的超导电性。在这些半金属中，库珀对是由自旋为3/2的费米子与非平凡波函数形成的。通过数值求解线性Eliashberg方程，得到了单重态s波带隙函数的临界温度与掺杂的关系，并考虑了自旋轨道修正和自能修正.为了理解超导的基本机制，我们计算了临界温度对介电函数$ε(iΩ_n,q)$变化的敏感性。我们将我们的结果与等离子体激元和Kohn-Luttinger机制。最后，我们讨论了我们的方法的有效性，并将我们的结果与文献进行比较。我们发现很好的协议与一些铋基半Heuslers，如YPtBi，并推测在铱酸盐Pr 2 Ir 2 O 7的超导性。
2020-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral surface superconductivity in half-Heusler semimetals
我们提出了金属和弱色散的半Heusler半金属的表面状态作为一个可能的域的非常规的表面超导体的发病提前散装过渡。采用密度泛函理论和无规相近似（RPA）方法，分析了LuPtBi的表面能带结构及其在强自旋轨道耦合下屏蔽电子-电子相互作用诱导形成库珀对的倾向.在很宽的模型参数范围内，我们发现一个积极有利的手征超导冷凝具有马约拉纳边缘模式，而低维序参量波动触发时间反演对称性破缺之前的超导过渡。
2022-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal S-wave Superconductivity in Antiferromagnetic Semimetals
我们研究了s波自旋单重态对在费米能级上具有狄拉克点或节环的反铁磁半金属的影响。电子配对通常被证明是将半金属转化为可调节超导体。从完全带隙到无带隙相的转换是由反铁磁超导态的对称性决定的，这种对称性决定了各种各样的电子拓扑跃迁的发生。我们提供了一个通用的标准预测节点和完全带隙超导相之间的一系列转变。不同类型的反铁磁图案，然后明确地展示了微观机制，控制准粒子谱的字符。这些发现揭示了一种新型的节点超导性，这种超导性是从狄拉克费米子和传统有序形式的相互作用中产生的。
2017-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in doped Weyl semimetal Mo$_{0.9}$Ir$_{0.1}$Te$_{2}$ with broken inversion symmetry
本文报道了在反转对称性破缺的Ir掺杂Weyl半金属$_d$ $_{2}$中出现的超导电性.手征反常引起的平面霍尔效应和各向异性磁电阻证实了Mo $_{1-x}$ Ir $_{x}$ Te $_{2}$的拓扑半金属性质。在T $_d$ -Mo $_{1-x}$ Ir $_{x}$ Te $_{2}$中观察到的弱各向异性、中等耦合的II型超导性使其成为一种有希望的拓扑超导体候选者。
2021-08-23 cond-mat.supr-con
Fate of superconductivity in disordered Dirac and semi-Dirac semimetals
弱无序对普通金属超导电性的影响可以用Abrikosov-Gorkov图解法来描述。在这种方法中，顶点校正被忽略，因为不等式$k_F l \gg 1$，其中$k_F$是费米动量和$l$平均自由程，在具有大费米表面的普通金属中得到满足。在具有离散费米点的狄拉克半金属中，即使对于自$k_F \rightarrow 0$以来的任意弱无序，该不等式也可能被打破，因此顶点校正可能是重要的。我们将顶点修正引入超导能隙和无序散射率的自洽方程中，然后应用推广的方法研究了二维和三维Dirac半金属以及二维semi-Dirac半金属中随机化学势对$s$波超导性的影响.在干净的极限下，只有当对相互作用强度大于某个临界值时，这些材料才形成超导性。在系统中加入随机化学势，通过在费米能级产生有限的费米态密度来促进超导性。在三维狄拉克半金属中，临界吸引强度被弱无序降低，但仍然是有限的。在另外两种情况下，超导电性是由任意弱吸引引起的。包括顶点校正并没有改变这些定性的结果，实际上可以进一步促进弱吸引区的超导性。双层石墨烯的特殊之处在于，尽管存在费米点，但其零能量密度不为零。由于这种特殊的性质，超导电性总是受到随机化学势的轻微抑制，顶点修正的影响几乎可以忽略不计。
2019-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by doping holes in the nodal-line semimetal NaAlGe
该研究针对节线半金属NaAlGe的赝能隙起源不明问题，通过Zn空穴掺杂调控其固溶体基态，发现赝能隙随掺杂量增加被抑制并出现最高2.8 K的超导穹顶，推测该超导电性源于激子涨落。
2023-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity Induced by High Pressure in Weyl Semimetal TaP
外尔半金属定义了一种具有三维狄拉克锥的材料，由于空间反演或时间反演对称性的破坏，狄拉克锥成对出现。超导是成对电子的量子凝聚状态。将外尔半金属转变为超导态是一个重要的发现。在这项工作中，通过在压力高达约100 GPa下对最近被认可的Weyl半金属TaP进行电阻测量，我们在约70 GPa下观察到超导性。当压力释放时，超导性保持不变。利用化学势与成对Weyl点之间的相对位移很好地解释了电阻率和磁阻随压力的系统演化。基于密度泛函理论的计算也表明了在70GPa附近的结构转变，在更高压力下的相可能具有超导性。我们在压力下发现的TaP超导电性将促进对Weyl半金属超导电性的进一步研究。
2016-11-08 cond-mat.supr-con
Synergetic ferroelectricity and superconductivity in zero-density Dirac semimetals near quantum criticality
研究了三维零密度狄拉克半金属在铁电量子临界点附近的超导性。我们发现，临界性，反演对称性破缺，和狄拉克色散的相互作用产生了一个强大的超导状态的电荷中性点，在那里没有费米面。利用Eliashberg理论，我们表明，铁电量子临界点是不稳定的铁电密度波（FDW）的形成，其波动，反过来，导致一阶超导转变。令人惊讶的是，远程超导和FDW订单被发现相互合作，在更常见的情况下相竞争。因此，我们建议驱动电荷中性狄拉克材料，例如，Pb $_x$ Sn $_{1-x}$ Te，通过铁电量子临界点可能导致超导性与FDW有序交织。
2022-11-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of Interfacial Topological Superconductivity on the Topological Semimetal Tungsten Carbide Induced by Metal Deposition
具有不同电子基态的材料之间的界面已经成为用于创建和控制物质的新量子态的强大平台，其中在界面处的反转对称性破缺和其他效应可以引入额外的电子态。在涌现的现象中，超导性特别令人感兴趣。在这项工作中，通过沉积金属薄膜上的一个新确定的拓扑半金属碳化钨（WC）单晶，我们已经获得了软点接触光谱证明界面拓扑超导性。这种非常强烈的现象已被证明为一个广泛的金属/WC界面，涉及非磁性和铁磁薄膜，和超导转变温度是令人惊讶的不敏感的磁性薄膜，表明自旋三重态配对超导状态。这一结果为利用方便的薄膜涂覆方法实现拓扑超导提供了可能。
2018-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Multipolar superconductivity in Luttinger semimetals
多带系统中的拓扑超导性由于具有多种可能的奇异超导序参量以及非平凡的体态和表面态而受到广泛关注。虽然共存的磁序对超导性的影响已经研究了很多年，例如铁磁超导体，但共存的多极序的含义还没有得到太多的探索，尽管在许多$f$ -电子材料中可能存在多极隐序。在这项工作中，我们调查的多极超导体的拓扑性质时，可能会出现四极本地矩耦合到多带Luttinger半金属中的传导电子。我们表明，局部矩的多极有序导致了各种具有不同拓扑性质的多极超导体。我们将这些结果应用到四极Kondo半金属系统，PrBi，通过导出微观多极Kondo模型和检查可能的超导序参量。我们还讨论了如何通过掺杂和外部压力，特别是在PrBi的情况下，在不同的多极超导体中的Bogoliubov准粒子的拓扑性质的实验探测。
2019-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity by Re doping in type -II Weyl semimetal NiTe2
近年来，拓扑超导体作为实现马约拉纳费米子的一个平台而出现，它在拓扑量子计算中具有潜在的应用。这些材料中的超导性可以通过化学掺杂、高压或邻近效应来实现。本文报道了Re掺杂的Ⅱ型Weyl半金属NiTe 2单晶的超导电性。磁性和输运测量结果表明，Re在Ni位的替代诱导超导的最高温度为2.36 K。霍尔效应和比热测量结果表明，Re取代是空穴掺杂，通过声子软化和增强电子-声子耦合促进超导电性的出现。
2020-09-18 cond-mat.supr-con
Observation of superconductivity in the noncentrosymmetric nodal chain semimetal Ba5In4Bi5
超导电性和拓扑非平凡能带结构的结合为拓扑超导等新的量子态的研究提供了一条很有前途的途径。在这里，我们报告的超导性（4.1 K）在Ba 5In 4 Bi 5单晶，一个非中心对称的拓扑半金属具有节点链环在高对称点R和X的第一次观察。磁化强度、电阻率和比热容的测量结果表明，Ba_5In_4 Bi_5是一种中等耦合的II型Bardeen-Cooper-Schrieffer超导体。从磁化率和比热的测量结果表明，体超导电性。结果表明，Ba 5In 4 Bi 5为探索超导性与拓扑非平凡能带拓扑的关系提供了一个新的平台。
2022-10-09 cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in Dirac semimetals
狄拉克半金属的主体带接触狄拉克点和表面费米环。我们发展了狄拉克半金属超导理论。建立了狄拉克点与表面费米圈之间的关系，阐明了狄拉克半金属的非平凡拓扑结构对其超导态的影响。我们注意到，独特的狄拉克点的轨道织构和结构的相变的晶体有利于四重态的表面马约拉纳费米子的拓扑超导性的保护。我们建议我们的理论可能应用到最近发现的超导态镉$_3$作为$_2$。
2015-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Majorana zero modes emerged from topological Dirac semimetal states under uniaxial strain
本研究利用原位单轴应变装置在LiFeAs的拓扑狄拉克半金属体态中诱导出马约拉纳零能模，通过扫描隧道显微镜观测到相关涡旋束缚态演化，为铁基超导体中的马约拉纳物理调控提供了可控方法与新见解。
2024-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal higher-order topological superconductivity from C6-symmetric Dirac semimetals
该研究针对C6对称半填充狄拉克半金属的节点超导态展开，发现BdG狄拉克点可产生高阶拓扑狄拉克超导态，并借助磁性拓扑量子化学理论证明其可通过BdG狄拉克点的相对拓扑指示。
2024-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by Ag intercalation in Dirac semimetal Bi$_2$Se$_3$
掺杂拓扑绝缘体（TI）的超导性是一个非常有趣的现象，是现代凝聚态物理的一个新发现。在这里，我们已经研究了这样的插层TI，即Bi $_2$ Se $_3$通过强耦合路线的物理和输运性质。具有狄拉克锥的硒化铋的独特能带结构受到高密度下银（Ag）（包括金（Au）以进行比较和对比）的嵌入的强烈影响，以及新颖的结构效应，导致在低温下出现具有可能的超导性的轨道选择性金属绝缘体转变。本文采用局域密度近似的动力学平均场论理论，研究了Ag和Au嵌入Bi $_2$ Se $_3$中的多轨道电子电子关联，以及这种嵌入对建立新的物理性质和可能的能量应用的影响。
2021-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological versus conventional superconductivity in a Weyl semimetal: A microscopic approach
本文基于外尔半金属的微观相互作用模型，推导自洽类BCS方程，分析了常规与单极子库珀配对的竞争，获得了相图与临界温度，并建议以比热作为探测拓扑量子临界性的实验手段。
2024-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in YPtBi and related topological semimetals
YPtBi是一种具有极低载流子密度的拓扑半金属，最近发现在低于$T_\mathrm{c} = 0.77$ 1，K.在传统理论中，费米能级附近几乎消失的态密度意味着电子-声子耦合消失，因此不允许超导。基于相对论密度泛函理论计算的电子-声子耦合在YPtBi它被发现，载流子浓度大于$10^{21}$ \，cm $^{-3}$解释所观察到的临界温度与传统的配对机制，这是几个数量级大于实验观察到的。YPtBi和相关的半赫斯勒结构拓扑半金属的超导电性很可能是由一种非常规的配对机制引起的。
2016-03-10 cond-mat.supr-con
Type I superconductivity in the Dirac semimetal PdTe2
超导体PdTe $_2$最近被归类为第二类狄拉克半金属，并被认为是拓扑超导性的改进平台。在这里，我们报告的磁性和运输进行测量，以确定超导相的性质。令人惊讶的是，我们发现PdTe $_2$是一个具有$T_c = 1.64$ K和临界场$μ_0 H_c (0) = 13.6$ mT的I型超导体。我们的晶体也表现出中间态所证明的差分顺磁效应。对于$H > H_c$，我们观察到表面鞘层的超导电性。这就要求仔细检查PdTe $_2$中的超导性，鉴于拓扑表面状态的存在。
2017-10-11 cond-mat.supr-con
Pressure-induced Superconductivity in Noncentrosymmetric Weyl Semimetals LaAlX (X = Si and Ge)
在拓扑材料中，由于空间反演对称性的破缺，狄拉克费米子可以分裂为两个手征相反的外尔费米子;而在非中心对称超导体中，由于反对称自旋轨道耦合，出现了新的超导电子配对机制。本文报道了典型的非中心对称Weyl半金属LaAlX（X=Si和Ge）在压力作用下的超导电性。在65 GPa左右观察到超导性，没有结构相变。得到了一个典型的圆顶形相图，LaAlSi（LaAlGe）的最大Tc为2.5 K（2.1 K）。此外，施加压力不会破坏LaAlSi的非平凡能带拓扑结构，高达80.4 GPa，使这些材料成为实现拓扑超导性的潜在候选者。我们在LaAlX（X=Si和Ge）中发现的超导电性将为非中心对称超导体提供重要的见解，并促进对Weyl半金属超导电性的进一步研究。
2021-11-04 cond-mat.supr-con
Surface Superconductivity in the type II Weyl Semimetal TaIrTe4
在Weyl半金属材料中寻找非常规超导性是目前令人兴奋的追求，因为这种超导相可能是拓扑非平凡的，并且具有奇异的Majorana模式。层状材料TaIrTe 4是一种新预测的具有最少Weyl点数的时间反演不变的II型Weyl半金属。在这里，我们报告的发现，表面超导Weyl半金属TaIrTe 4。我们的扫描隧道显微镜/光谱（STM/S）可视化费米弧表面状态TaIrTe 4是与以前的角分辨光电子能谱（ARPES）的结果一致。通过系统的超低温STS研究，我们在样品表面观察到了均匀的超导带隙。在超低温下的电输运测量进一步证实了超导性，观察到的起始转变温度（Tc）高达1.54 K。规范化的上临界场h*（T/Tc）行为和超导性对铁磁体的稳定性表明，所发现的超导性是非常规的p波配对。系统的STS，厚度和角度相关的输运测量表明，检测到的超导性是准一维（准一维），发生在表面状态。TaIrTe 4表面超导电性的发现为研究拓扑超导电性和Majorana模提供了一个新的平台。
2020-08-10 cond-mat.supr-con
Vortex end Majorana zero modes in superconducting Dirac and Weyl semimetals
三维空间中的时间反演不变量狄拉克和外尔半金属可以在其表面形成开放的费米弧和自旋-动量锁定费米环。我们发现，当它们以$s$波对超导化且掺杂低于临界水平时，终止于费米弧或自旋-动量锁定费米环表面的直$π$磁通涡旋线可以实现一维拓扑超导，并在其末端具有Majorana零模。值得注意的是，我们发现，涡旋产生相关的塞曼场可以打开（当表面只有费米弧）或增强的拓扑间隙保护马约拉纳零模式，这是相反的情况下，在超导拓扑绝缘体。通过研究体Dirac锥和Weyl锥的倾斜效应，我们进一步发现，I型Dirac锥和Weyl锥一般具有比II型Dirac锥和Weyl锥宽得多的拓扑区域。我们的研究结果建立了TRI狄拉克和外尔半金属和马约拉纳零模式的旋涡之间的连接。
2020-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Heat capacity of type I superconductivity in the Dirac semimetal PdTe$_2$
最近报道了狄拉克半金属PdTe $_2$（T_c约为1.6K）的I型超导电性，具有多个临界场和复杂的相图。在这里，利用热弛豫技术的比热测量。传统的弱耦合BCS超导性是通过检查零场比热的温度依赖性来证实的。通过探测伴随超导转变的潜热，获得了I型超导的热力学证据。中间态的存在下观察到的超导过渡到较低的温度在高场以及在零场冷却的数据在8.5 mT的比热的不可逆性显着扩大。
2021-02-16 cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in topological type II Dirac semimetal NiTe2
最近，NiTe 2被报道为II型狄拉克半金属，狄拉克节点靠近费米面。此外，还发现NiTe 2具有霍尔效应，这是由于轨道磁电阻引起的。NiTe_2在高压下的物理性质行为吸引着我们。本文研究了多晶NiTe_2在3.4 ~ 54.45GPa压力范围内的电学性质。在临界压力12 GPa时出现超导现象，其转变温度为3.7K，在52.8GPa时达到最大值6.4K。通过与MoP的超导性比较，提出了NiTe 2拓扑超导的可能性。随着压力的增加，在单晶中观察到两个超导电性转变。
2019-12-24 cond-mat.supr-con
Three-dimensional Critical Dirac semimetal in KMgBi
我们预测AMgBi（A=K，Rb-Cs）具有与111族铁基超导体（Na/LiFeAs）相同的晶格结构，是位于I型和II型狄拉克半金属相边界附近的受保护的狄拉克半金属。在KMgBi中掺杂Rb或Cs可以驱动两相之间的转变。通过显式或自发破缺时间反演对称性和C $_4$晶格对称性，材料也可以转变为Weyl半金属和拓扑绝缘体。
2016-12-08 cond-mat.supr-con
Topological $d$-wave Superconductivity and Nodal Line-Arc Intersections in Weyl Semimetals
超导外尔半金属提出了一种新的和有前途的系统，以窝藏新形式的非常规拓扑超导性。在具有$d$波超导性的时间反演对称Weyl半金属中，我们证明了Majorana锥的数目等于$d$波节线与费米弧的交点数目.我们说明了节点线弧交点的重要性，通过证明存在局部稳定的表面马约拉纳锥的缠绕数不预测。马约拉纳锥和缠绕数之间的差异需要增加的缠绕数制定占每个路口。此外，我们发现，施加额外的镜像对称性全球保护节点线弧交点和相应的马约拉纳锥。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of superconductivity in 3D Dirac semimetal Cd3As2 crystal
近年来，三维狄拉克半金属作为石墨烯的体相类似物，在材料科学和凝聚态物理领域引起了广泛的兴趣。最近，晶体Cd_3As_2被提出并被证明是一种可以在大气中存活的三维狄拉克半金属。在这里，我们通过控制点接触（PC）测量，观察到奇异的超导电性周围的点接触区域的表面上的Cd_3As_2晶体。零偏压电导峰（ZBCP）和与零偏压对称的双电导峰（DCP）的观测进一步揭示了Cd_3As_2量子物质中的类p波非常规超导性。考虑到三维Dirac半金属的拓扑性质，我们的研究结果可能表明，在一定条件下，Cd_3As_2晶体是拓扑超导体的候选者，根据材料的维数，它可以支持边界上的Majorana零模或无隙的Majorana边/面模.
2015-01-11 cond-mat.supr-con
Large Josephson current in Weyl nodal loop semimetals due to odd-frequency superconductivity
外尔结圈半金属（WNL）在体中具有封闭的结线圈费米面、受保护的零能平带或鼓面、表面态和强自旋极化。鼓面态的态密度大，使得WNL半金属非常容易电子有序化。同时，自旋极化由于其自旋单态性质而天真地阻止了传统的超导性。在这里，我们表明完全相反：WNL是非常有前途的超导约瑟夫森结材料，完全是由于奇频超导性。通过在两个常规超导体之间插入WNL，我们从理论上证明了非常大的约瑟夫森电流的存在，甚至比正常金属大几个数量级。大电流是由自旋单重态对通过外尔色散和鼓面态有效地转化为奇频自旋三重态配对而产生的，从而确保了异常的邻近效应。因此，WNL约瑟夫森结为探测和探索奇频超导提供了独特的可能性。
2020-07-17 cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductivity in type-II time-reversal-symmetric Weyl semimetals with a hybrid pairing
South China Normal University（华南师范大学）；The University of Hong Kong（香港大学）
研究发现二维时间反演对称韦伊尔半金属中存在高阶拓扑超导性，通过混合配对实现不同表面的超导态。
2025-11-12 cond-mat.supr-con
Theoretical analysis of anisotropic upper critical field of superconductivity in nodal-line semimetals
本文利用半经典格林函数方法，在连续模型下研究了节线半金属中超导上临界场的性质，计算了脏极限与清洁极限两种情况，发现上临界场具有大各向异性及异常温度依赖性，并与PbTaSe$_{2}$的实验数据进行了对比。
2023-03-02 cond-mat.supr-con
Surface superconductivity in a three-dimensional Cd$_3$As$_2$ semimetal
实验研究了Cd $_3$ As $_2$ Dirac半金属和Au引线之间的单平面结的电荷输运。对于非超导体Cd $_3$ As $_2$样品，我们观察到非欧姆$dV/dI(V)$曲线，它强烈地类似于标准Andreev反射，具有明确的超导能隙。Andreev样行为表现为镉$_3$作为$_2$样品与不同的表面和接触制备技术。我们把这种行为与表面超导性，由于平带形成在镉$_3$作为$_2$，这已被理论预测。磁场或温度对能隙的抑制也支持了超导性的结论。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emergence of Topological Superconductivity in Doped Topological Dirac Semimetals under Symmetry-Lowering Lattice Distortions
本研究通过群论分析发现四种对称性降低的晶格畸变可在掺杂拓扑狄拉克半金属中诱导非传统超导性，产生拓扑节线或拓扑晶体超导态，并提高超导临界温度，为压力调控拓扑超导提供了新途径。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-Reversal Symmetry Breaking Superconductivity in Three-Dimensional Dirac Semimetallic Silicides
具有破缺的时间反转对称性的超导体可以说是实现对容错量子计算至关重要的备受追捧的拓扑超导性的最有希望的场所之一。在这里，通过使用广泛的μ子自旋弛豫和旋转测量，我们报告说，同构硅化物超导体（Ta，Nb）OsSi自发地打破时间反演对称性的超导转变，而令人惊讶地显示出完全带隙的超导特性的常规超导体。第一性原理计算表明，（Ta，Nb）OsSi是一种受非对称性保护的三维Dirac半金属.利用这些材料特殊的低对称性的晶体结构，我们进行了详细的理论计算，以建立超导基态为两个（Ta，Nb）OsSi是最有可能的非幺正三重态。
2022-02-02 cond-mat.supr-con
Prediction of phonon-mediated superconductivity with high critical temperature in the two-dimensional topological semimetal W2N3
二维超导体因其基础物理和潜在的应用，特别是在快速发展的量子计算领域，引起了人们极大的兴趣。尽管在理论和实验上做了大量的努力，但具有相当高的转变温度的材料仍然很少。更罕见的是那些将超导性与非平凡的能带拓扑结构结合在一起的超导体，可能拥有奇异的物质状态，如马约拉纳费米子。在这里，我们预测一个非常高的超导临界温度为21-28 K的容易剥离，拓扑非平凡的二维半金属W2 N3。通过研究其电子和超导性质作为掺杂和应变的函数，我们发现电子-声子相互作用的巨大变化，使这种材料成为研究不同耦合机制和测试当前超导理论极限的独特平台。最后，我们讨论了调整材料以实现超导性和拓扑非平凡边缘态共存的可能性。
2020-12-29 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the topological semimetal YPtBi
非中心对称的Half Heusler化合物YPtBi在低于临界温度Tc = 0.77 K时具有超导电性，零温上临界场Hc 2（0）= 1.5 T。磁阻和霍尔测量结果支持了理论预测，即这种材料是一种拓扑上非平凡的半金属，其正电荷载流子密度低得惊人，仅为2 x 10^18 cm^-3。Shubnikov-de Haas振荡中的非常规线性磁电阻和拍频指向自旋轨道分裂费米面。磁阻对表面粗糙度的敏感性表明表面态可能有贡献。YPtBi的非中心对称性和强自旋轨道耦合的结合为拓扑超导电性的研究提供了一个很有前途的平台。
2011-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Crystalline Superconductivity in Dirac Semimetal Phase of Iron-based Superconductors
在铁基超导体中，$d$ -和$p$ -轨道的能带反转产生狄拉克半金属态。我们从理论上研究了它们在正常相和超导相的拓扑性质，基于紧束缚模型，包括材料的完全对称性。我们证明了与能带结构相关的$d$ -和$p$ -轨道的电子之间的库珀对产生奇宇称超导性。通过求解Bogoliubov-de Gennes方程，我们给出了典型的表面态，并利用晶体对称性定义的拓扑不变量对其进行了表征。结果表明，在实验中出现了表面平带、Majorana四重态和Möbius扭曲表面态等多种形式的Majorana费米子。我们的理论结果表明，铁基超导体是实现丰富的拓扑晶相的有前途的平台。
2019-06-21 cond-mat.supr-con
Engineering superconductivity on the surface of Weyl semimetals
TU Wien（维也纳工业大学）；Università degli Studi di Salerno（萨莱诺大学）；INFN - Sezione collegata di Salerno（意大利国家核物理研究所萨莱诺分部）
研究通过拓扑保护表面态实现高临界温度超导，利用PtBi₂实例展示表面Van Hove奇点对临界温度的增强作用。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Self-consistent surface superconductivity in time-reversal symmetric Weyl semimetals
本文提出通用变分方法研究外尔半金属表面超导，发现费米弧局域长度导致表面能隙依赖动量，且序参量穿透长度因与体超导竞争而随温度变化。
2025-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interface superconductivity in a type-II Dirac semimetal NiTe$_2$
我们实验研究了NiTe $_2$ Dirac半金属和普通金引线之间的单个平面结的电荷输运。在毫开尔文温度下，我们观察到非欧姆$dV/dI(V)$行为类似于Andreev反射在超导体-正常金属界面，而NiTe $_2$散装保持非超导。温度和磁场对超导性的影响被抑制，这也支持了超导性的结论。与已知的Cd $_3$ As $_2$ Dirac半金属的结果类似，我们将这种行为与由于在Au-NiTe $_2$界面处形成平带而导致的界面超导性联系起来。由于平带态和拓扑表面态紧密相连，因此平带诱导超导性的说法也得到了通过原始NiTe $_2$表面拓扑表面态的约瑟夫森电流的支持。我们证明了在面内磁场作用下，NiTe $_2$拓扑表面态的动量移动导致了明显的约瑟夫森二极管效应.
2022-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nodeless superconductivity in the topological nodal-line semimetal CaSb2
CaSb2是一种在1.6 K以下超导的拓扑线半金属，为研究拓扑非平凡电子带和超导性之间的相互作用提供了理想的平台。在这项工作中，我们研究了超导序参量的CaSb 2通过测量其磁穿透深度变化Δλ（T）下降到0.07 K，使用隧道二极管振荡器（TDO）为基础的技术。在超导态内部，Δλ（T）呈现指数激活行为，为无节点超导能隙的存在提供了直接证据。通过分析超流密度和电子比热的温度依赖性，我们发现两者都可以一致地描述由一个两个间隙的s波模型，在与不同的Sb网站在该化合物中的多个费米表面的存在。这些结果表明，在CaSb 2完全能隙的超导性和限制允许的配对对称性。
2022-10-05 cond-mat.supr-con
Surface Bogoliubov-Dirac cones and helical Majorana hinge modes in superconducting Dirac semimetals
在某些对称性的存在下，三维狄拉克半金属不仅可以包含表面费米弧，而且可以包含表面狄拉克锥。受铁基超导体中旋转对称性保护的狄拉克半金属态的实验观测的启发，我们研究了具有$s_{\pm}$波配对的$C_{4z}$ -旋转不变超导狄拉克半金属中潜在的内禀拓扑相.当正常态的侧面只有表面费米弧时，我们发现，即使其体的一阶拓扑是平凡的，也可以实现一个有趣的带隙超导态，每个侧面上都有四个Bogoliubov-Dirac锥。当正常态同时具有表面费米弧和表面狄拉克锥时，我们发现可以实现具有螺旋Majorana铰链态的二阶时间反演不变拓扑超导体.这两个不同的拓扑阶段的标准有一个简单的几何解释在动量空间中的三个特征表面。通过将体材料简化为垂直于旋转对称轴的薄膜，我们进一步发现，如果施加一个栅电压打破反转对称性，可以实现二维一阶时间反转不变拓扑超导体。我们的工作揭示了不同的拓扑超导相和类型的Majorana模式可以实现超导狄拉克半金属。
2022-01-14 cond-mat.supr-con
Superconductivity in doped Dirac semimetals
本文从理论上研究了掺杂狄拉克半金属的本征超导电性。狄拉克半金属中含有大量的狄拉克点，这些点是由双简并带形成的，因此哈密顿量可以用$4 \times 4$矩阵来描述，并且费米-狄拉克统计允许六种类型的$k$ -独立的对势.我们发现，独特的自旋-轨道耦合导致费米面上的超导能隙结构和$d$矢量，轨道内和轨道间的电子-电子相互作用给出了一个新的超导相图.发现当轨道间引力占主导地位时，会出现非常规的点节点超导态。为了验证可能的超导态的实验签名，我们计算了体物理性质，如电子比热和自旋磁化率和表面态的温度依赖性。在非常规超导相，点节点之间的Andreev束缚态要么是色散的，要么是平坦的，分别导致面态密度出现双峰或单峰。因此，可能的超导状态可以通过结合体测量和表面测量来区分。
2016-07-17 cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in topological semimetal NbAs2
具有非平凡拓扑特征的三维半金属在体材料中发生超导转变时，可以实现具有Majorana束缚态的拓扑超导，这是实现非交换量子计算的关键。在这里，我们报告压力诱导的超导过渡金属dipnictide NbAs 2。超导电性的出现并不伴随着任何结构相变的最大实验压力为29.8 GPa，支持的压力依赖同步加速器X射线衍射和拉曼光谱。有趣的是，拉曼研究揭示了快速的声子模式硬化和加宽超过10 GPa，与超导转变相一致。使用第一性原理计算，我们确定费米面变化引起的压力，稳步增加的状态密度，而不打破电子空穴补偿。值得注意的是，NbAs 2的主空穴袋包含一个单斜晶格的时间反演不变动量，这表明NbAs 2是拓扑超导体的候选者。
2018-11-21 cond-mat.supr-con
Superconductivity in type-II Weyl-semimetal WTe2 induced by a normal metal contact
WTe $_2$是一种具有丰富拓扑性质的材料：单层时是二维拓扑绝缘体，体相时是Weyl半金属和高阶拓扑绝缘体（HOTI）。在拓扑材料中诱导超导性是获得拓扑超导性的一种途径，它为许多容错量子计算方案的提出奠定了基础。在这里，我们证明了超导电性的出现在WTe $_2$和正常的金属钯之间的界面。超导性的临界温度约为1.2 K。通过研究垂直磁场中的超导电性，得到了超导体的相干长度和伦敦穿透深度。这些参数对应于低费米速度和费米能级处的高态密度。这暗示了超导性的可能起源是由于平带的形成。此外，临界面内磁场超过泡利极限，表明超导态的非平凡性质。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Odd parity superconductivity in Weyl semimetals
物质的非常规超导态是在强自旋轨道耦合的存在下实现的。特别地，非简并能带可以支持具有丰富拓扑内容的奇宇称超导。在这里，我们研究这是否是外尔半金属的情况。这些系统的低能量部分，在没有相互作用的情况下，通过在三维空间中线性分散手性费米子来描述。能谱在布里渊区中的偶数个点处具有节点。因此，节内有限动量对和节间BCS超导都是允许的。对于局域吸引相互作用，在有限化学势下，具有手征p波对称性的有限动量对态是最有利的。这种状态类似于超流$^{3}$ He A相，库珀对具有有限的质心动量。对于节点处的化学势，状态被完全带隙的电荷密度波抢占。对于长程吸引，BCS态在所有化学势值下都胜出。
2013-05-30 cond-mat.supr-con
Experimental and first-principles studies of superconductivity in topological nodal line semimetal SnTaS$_2$
本文报道了用电输运、磁化强度和热容测量方法对多晶SnTaS $_2$超导性的详细研究。SnTaS $_2$晶体具有中心对称的六方结构，空间群为$P6_3/mmc$ .电阻率、磁化强度和比热数据表明SnTaS $_2$是一种弱耦合的II型超导体，其$T_c \approx$为2.8 K。第一性原理计算显示了电子能带结构中的节线拓扑结构的特征，该结构受到空间反演和时间反演对称性的保护，并且通过包含自旋轨道耦合（SOC）而强烈地间隙化。具有节线拓扑态的层状SnTaS $_2$的超导电性使其成为三维拓扑超导体的有力候选者。
2022-03-07 cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity and non-reciprocal transport in a van der Waals Dirac semimetal/antiferromagnet heterostructure
Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）
研究发现，在非超导范德瓦尔材料狄拉半金属ZrTe₂和反铁磁体FeTe异质界面下，临界温度约10K时出现二维超导性，并通过非 reciprocity 传输效应增强非铁磁体覆盖后，超导二极管效应效率达29%。
2026-08-04 cond-mat.supr-con
Superconductivity in a ferroelectric-like topological semimetal SrAuBi
本研究在层状半金属SrAuBi中观测到2.4K超导电性，该材料具强自旋-轨道耦合与214K极性-非极性结构相变，费米能级附近存在Rashba自旋劈裂与多狄拉克点，为探索奇异超导态与拓扑表面态提供新方向。
2023-12-19 cond-mat.supr-con
Anticorrelation between polar lattice instability and superconductivity in the Weyl semimetal candidate MoTe2
通过精细控制物理和化学压强，阐明了Weyl半金属候选体MoTe 2的极性结构不稳定性与超导电性之间的关系。物理压力和化学压力，即，Se替代Te，在极性结构转变消失的临界压力附近提高了超导转变温度Tc。从热容量和热电势测量，我们归因于在临界压力下的显着增强Tc的声子色散或半金属能带结构的极性到非极性过渡后的微妙的修改。另一方面，物理压力，这大大减少了层间距离，是更有效的抑制极性结构转变和Tc的提高相比，化学压力，这强调了MoTe 2的结构和超导不稳定性的层间耦合的重要性。
2017-03-08 cond-mat.supr-con
Superconductivity in doped inversion-symmetric Weyl semimetals
本文从Bogoliubov-de Gennes方程出发，研究了具有反演对称性的掺杂Weyl半金属的超导电性。原则上，两个超导状态，即，零动量的类BCS配对和有限动量的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）配对在此类系统中相互竞争。我们的自洽计算表明，BCS型态可能是基态。利用正常态费米面和有限能谱函数详细研究了这两个对态之间的竞争。通常，费米面拓扑支持FFLO配对，而有限能量能带结构支持BCS型配对。我们还研究了这两种超导态的物理性质，并分别讨论了马约拉纳费米子的激发。
2015-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Superconductivity in Weyl semimetals in a strong pseudomagnetic field
在局域四费米子相互作用模型下，研究了强应变赝磁场中Weyl半金属的超导s波态。结果表明，在最低的伪朗道能级近似下，只有节点间的配对是可能的。与常规磁场中最低朗道能级的情况不同，相应的能隙方程只有一个平凡的解。然而，超导性可以通过邻近效应与通常的s波自旋单态超导体诱导。由于外尔半金属表面必然存在伪磁场，因此伪磁场对邻近效应有很强的影响。对这种效应的分析表明，当光谱中没有能隙打开时，能级的简并度被提升。Weyl半金属中邻近效应的独特性质可以通过态密度、谱函数和隧穿电流来探讨。态密度在小能量下不为零，并与赝磁场强度成线性关系。这种缩放也表现在隧穿电流中。
2020-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Surface and bulk superconductivity at ambient pressure in the Weyl semimetal TaP
在外尔半金属和其他拓扑相中寻找超导特征的动机在于它们有可能承载奇异现象，如非零动量配对或马约拉纳费米子，这是最终实现可扩展量子计算机的可行候选者。然而，到目前为止，所有已知的关于外尔半金属超导性的报道都是通过与尖锐尖端的表面接触、聚焦离子束表面处理或高压的应用而产生的。在这里，我们证明了观察超导单晶，甚至生长的晶体，外尔半金属磷化钽（TaP），在环境压力下。超导转变温度，$Tc$，在1.7和5.3 K之间变化，观察到在不同的样品，生长和显微镜样品处理与聚焦离子束（FIB）蚀刻。我们的数据表明，超导性存在于生长的晶体是不均匀的，但存在于体。对于用FIB制造的样品，我们观察到，除了体超导性，第二个超导状态，驻留在样品表面上。通过测量作为温度和角度的函数的特征场，我们能够确认两个不同的超导相的维数。
2018-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Higher-Order Topological Superconductivity of Spin-Polarized Fermions
研究了中心对称铁磁金属中自旋极化电子的超导电性。由于电子的自旋极化和费米统计，超导配对函数自然具有奇宇称。根据Fu、Berg和Sato提出的宇称公式，当正常金属具有奇数个费米面时，奇宇称配对导致常规的一阶拓扑超导性。在这里，我们推导出表征中心对称超导体高阶拓扑结构的拓扑不变量的广义宇称公式。在此基础上，我们系统地分类了铁磁金属所有可能的能带结构，这些能带结构可以诱导出反转保护的高阶拓扑超导电性。其中，掺杂铁磁结半金属被认为是最有希望的高阶拓扑超导正常态平台。在二维空间中，我们证明了掺杂狄拉克半金属的奇宇称配对诱导出二阶拓扑超导体。在三维空间中，掺杂节线半金属的奇宇称配对产生了一个带负电荷的节线拓扑超导体。另一方面，掺杂半导体结线半金属的奇宇称配对诱导出三维三阶拓扑超导体。我们的理论表明，超导性和铁磁结半金属的组合开辟了一个新的途径，未来的拓扑量子计算使用马约拉纳零模式。
2020-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
