Odd-frequency superconducting pairing in multi-band superconductors
我们指出,基本上所有的多频带超导体有一个奇频配对组件,如下从一般对称性分析的偶频和奇频配对状态。我们表明,奇频超导配对只需要一个有限的带杂交,或散射,和不相同的带内序参量,其中只有一个带需要超导。在这些条件下,奇频奇带间配对总是存在的。从对称性分析,我们建立了一个完整的倒易宇称带指数和频率。
2014-05-21 cond-mat.supr-con
The Role of Odd-Frequency Pairing in Multiband Superconductors
在这篇文章中,我们回顾了最近的进展,了解多带超导性及其与奇频配对的关系。我们开始我们的讨论,通过审查出现在一个简单的两波段模型的奇频配对,提供了一个简短的教学概述的形式主义。然后,我们检查几个例子的多频带超导系统在每种情况下描述,无论是,起源的频带自由度和奇频配对的性质。在整个过程中,我们试图传达一个统一的图片如何奇频配对出现在这些材料,并提出类似的机制是负责奇频配对在几个类似的系统:分层的二维异质结构,双量子点,双纳米线,约瑟夫森结,并在动量空间孤立的山谷所描述的系统。我们还回顾了多带系统中奇频配对的实验探针,重点介绍了电子态密度中的杂化能隙、顺磁迈斯纳效应和克尔效应。
2019-07-29 cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing effect on the superfluid density and the Pauli spin susceptibility in spatially nonuniform spin-singlet superconductors
本文对非均匀偶频超导体中由于平移对称破缺而产生的奇频自旋-单重态配对进行了理论研究。利用准经典超导理论分析了奇频配对对超流密度和自旋极化率的影响。结果表明:(1)奇频单线态对的形成降低了超流密度;(2)奇频单线态对使自旋磁化率增大,尽管它的自旋对称性是单线态。这两个不寻常的现象是相互关联的,通过一个广义的Yosida公式,同时考虑到偶数和奇数频率配对效应。
2014-03-20 cond-mat.supr-con
Odd-frequency Pairing in Conventional Josephson Junctions
使用一个简单的理论模型,我们证明了出现在传统的约瑟夫森结的奇频对振幅在没有电压(直流效应)和有限的电压(交流效应)的存在下。在这两种情况下,我们发现,奇数频率interlead配对出现时,约瑟夫森电流预计流动。此外,我们表明,铅间的自旋磁化率是直接影响的奇频对振幅的存在。具体地说,我们发现,自旋磁化率被抑制时,奇频分量是最大的。通过在约瑟夫森结物理学和奇频配对之间建立一种新的联系,这项工作证明了奇频配对对于理解传统超导系统的重要性。
2018-04-19 cond-mat.supr-con
Superconducting phase with a chiral $f$-wave pairing symmetry and Majorana fermions induced in a hole-doped semiconductor
研究表明,通过与\textit{s}波超导体的近接接触,可以在空穴掺杂杂质半导体薄膜的最低重空穴带中诱导出手征$f+if$波超导配对.这种对的手征性来源于重空穴在费米面上沿闭合路径运动时所积累的$3π$ Berry相。存在三个手征无带隙的Majorana边态,与手征$f+if$ %波配对一致.通过数值求解Bogoliubov-de-Gennes方程,以及在强约束极限下的解析解,证明了超导体-超导体异质结构中涡旋中零能Majorana费米子的存在性.
2011-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Surface states and local spin susceptibility in doped three-dimensional topological insulators with odd-parity superconducting pairing symmetry
我们研究了具有奇宇称不等自旋超导配对的掺杂三维拓扑绝缘体的自旋响应特性,这些绝缘体被预测具有无带隙的Majorana表面模。这些马约拉纳模式有助于当地的自旋磁化率,从而引起的奈特位移和磁共振实验中的自旋晶格弛豫时间的特征温度行为。由于它们不同的衰变长度,马约拉纳模式可以观察到,并清楚地区分从狄拉克模式的拓扑绝缘体的本地探针,允许深度控制的研究在纳米长度尺度上的电子自旋。
2013-04-26 cond-mat.supr-con
Quasiparticle interference as a direct experimental probe of bulk odd-frequency superconducting pairing
我们表明,准粒子干涉(QPI)由于无所不在的弱杂质和探测傅里叶变换扫描隧道显微镜和光谱作为一个直接的实验探测体奇频超导配对。以一个传统的$s$波超导体下施加磁场的例子,我们表明,QPI峰的性质只能通过包括在这个系统中产生的奇频配对相关的特点。特别是,我们确定的奇频配对的定义功能引起的QPI中的偏置不对称性,目前一般在材料与奇频配对,无论其起源。
2023-01-10 cond-mat.supr-con
Observability of surface Andreev bound states in a topological insulator in proximity to an s-wave superconductor
为了指导寻找马约拉纳零能模式的实验工作,我们计算了三维拓扑绝缘体与s波超导体相结合的超导配对对称性。在类比的情况下,纳米线与强自旋轨道耦合,我们展示了如何在不同的拓扑制度的配对对称性的变化。我们证明了一个占主导地位的p波配对关系是不足以实现一个马约拉纳零能量模式的量子计算。本文的主要结果是在所谓的Majorana区域中,利用格林函数技术研究了三维拓扑绝缘体中奇频配对与Majorana零能模之间的关系。此后,我们讨论如何在不同的制度的配对关系可以观察到的形状的隧道电导的s波近似的三维拓扑绝缘体。我们将讨论的必要性,将铁磁绝缘体本地化的零能量的束缚态的界面作为一个马约拉纳模式。
2015-06-18 cond-mat.supr-con
Majorana edge states and topological properties in 1D/2D Rashba semiconductor proximity coupled to iron-based superconductor
研究了铁基超导体上沉积的一维和二维Rashba半导体在不同方向的塞曼场作用下的Majorana边态及其拓扑性质.用递归格林函数方法计算了$s_{\pm}$和$s_{++}$两种波对的局域态密度。我们阐明,它表现出各向异性响应所施加的塞曼场特定的马约拉纳边缘状态。这种各向异性可以通过缠绕数来理解,缠绕数表明本系统是否是拓扑的。得到的LDOS和绕组数为$s_{\pm}$和$s_{++}$波配对是显着不同的较低的塞曼场。这些结果为确定铁磷属元素化物的配对对称性提供了指导。
2014-03-25 cond-mat.supr-con
Suppression of odd-frequency pairing by phase-disorder in a nanowire coupled to Majorana zero modes
奇频超导是一种奇异的物质相,其中电子之间的库珀配对在本质上是完全动态的。马约拉纳零模由于其特殊的性质而表现出纯奇频超导关联。因此,通过将马约拉纳零模阵列隧道耦合到自旋极化线,原则上可以设计出块体一维奇频无自旋$s$波超导体。我们在这里指出,每个隧道耦合元件,依赖于大量的材料特定的参数,一般是复杂的样品的幅度和相位的变化。利用这一点,我们表明,平均超过相位紊乱,诱导超导,包括奇频,相关性的自旋极化线显着抑制。我们进行了严格的分析评估的无序平均$T$ -矩阵的线,以及基于紧束缚模型的数值计算,并发现,异常,即超导,部分的$T$ -矩阵是高度抑制相位紊乱。我们还表明,这种抑制是并发的单粒子激发间隙的填充涂抹近零频率峰,由于形成的束缚态,满足空间分离的马约拉纳零模式之间的相位匹配条件。我们的研究结果传达了重要的约束条件的参数控制需要在实际实现的马约拉纳零模结构,并建议实现一个大的一维奇- $ω$超导MZM的需求完全控制系统参数。
2019-11-11 cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing and Kerr effect in the heavy-fermion superconductor UPt$_3$
我们研究了UPt $_3$中奇频超导对的出现。从紧束缚模型占的非对称晶体对称性的UPt $_3$和假设的序参量在$E_{2u}$表示,我们证明,奇频配对出现非常普遍,只要亚晶格间跳跃或自旋轨道耦合存在。我们还表明,在低温超导$B$阶段,手性序参量的存在下,连同自旋轨道耦合,导致额外的奇频对振幅不存在于$A$或$C$阶段。此外,我们表明,有限克尔旋转的$B$阶段是唯一存在的,如果奇- $ω$配对也存在。
2018-02-09 cond-mat.supr-con
Odd-parity superconductors with two-component order parameters: nematic and chiral, full gap and Majorana node
最近的实验表明,掺杂拓扑绝缘体Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$中的超导性具有奇宇称对对称性和旋转对称性破缺,基于这一实验,我们研究了三角晶系和六方晶系中具有双组分序参量的奇宇称超导体.在强自旋-轨道相互作用的存在下,我们发现了两个可能的超导相低于$T_c$,一个时间反演破缺(即,手性)相和各向异性(即,相位,并从动量空间中的能隙函数确定它们的相对能量。手征超导体通常具有完整的准粒子带隙,而具有三维(3D)费米表面的手征超导体具有提升自旋简并的点节点,导致体块中的巡回马约拉纳费米子和表面上的拓扑马约拉纳弧。
2016-12-14 cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing and proximity effect in Kitaev chain systems including topological critical point
本文研究了非均匀Kitaev链系统中奇频配对与邻近效应之间的关系,特别是拓扑临界点。首先,我们关联的奇频配对和马约拉纳费米子在一个半无限Kitaev链,在那里我们发现,奇频对振幅的空间依赖性相吻合的局域态密度在低频。其次,我们证明,相反的标准观点,奇频对振幅传播到一个半无限Kitaev链的大部分在拓扑临界点。最后,我们表明,奇频库珀对导致邻近效应在正常金属/扩散正常金属/ Kitaev链结,即使在拓扑临界点。我们的研究结果具有相关性的奇数频率配对和拓扑超导性在更复杂的系统,涉及Rashba纳米线与磁场的调查。
2020-01-11 cond-mat.supr-con
Effects of hybridization and spin-orbit coupling to induce odd frequency pairing in two-band superconductors
从理论上研究了自旋无关杂化势和自旋轨道耦合对具有等时间s波带间配对序参量的双带超导体的影响。为了研究双带超导体中的对称性类,本文解析地求解了Gorkov方程。通过定义自旋单重态和自旋三重态的s波序参量,研究了库珀对的对称性类别。对于自旋单线态,自旋无关杂化产生的库珀对属于偶频自旋单线态、偶动量、偶带宇称(ESEE)对称类。对于自旋三重态序参量,带内配对相关产生奇频自旋三重态偶动量偶带宇称(OTEE)对称类,而带间配对相关产生偶频自旋三重态偶动量奇带宇称(ETEO)类。对于自旋单重态,自旋轨道耦合产生的配对关联分别属于奇频自旋单重态奇动量偶带宇称(OSOE)对称类和偶频自旋单重态偶动量偶带宇称(ESEE)对称类。在带内和带间相关的自旋三重态情况下,自旋轨道耦合分别产生偶频自旋三重态奇动量偶带宇称(ETOE)和偶频自旋三重态偶动量奇带宇称(EEO).
2020-12-04 cond-mat.supr-con
Emerging Dirac and Majorana fermions for carbon nanotubes with proximity-induced pairing and spiral magnetic field
我们研究了具有邻近诱导超导配对的扶手椅型和小禁带半导体碳纳米管在螺旋磁场中的低能能带结构,其中磁场的塞曼项和轨道部分的周期势产生了强的有效自旋轨道相互作用.我们发现,无带隙狄拉克费米子可以产生一个单一的参数的变化。对于一个半导体管与场在同一平面上,一个非简并零模在动量k=0,可以诱导,允许拓扑保护的马约拉纳费米子端态的产生。
2012-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Diamagnetic Meissner response of odd-frequency superconducting pairing from quantum geometry
Uppsala University(乌普萨拉大学)
本文研究了量子几何对多带系统中奇频超导配对迈斯纳响应的影响,发现奇频配对的反磁性响应主要来源于其不同带间的相互作用,而同带相互作用则表现为顺磁性,从而揭示了量子几何对奇频超导稳定性的作用。
2025-09-02 cond-mat.supr-con
Odd-frequency superconducting pairing due to multiple Majorana edge modes in driven topological superconductors
本文研究驱动拓扑超导体中多个马约拉纳模诱导的奇频配对,发现其发散行为与模类型相关,并建立了受手性对称性保护的体-边界对应关系。
2025-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dia- and paramagnetic Meissner effect from odd-frequency pairing in multi-orbital superconductors
迈斯纳效应是超导体的定义性质之一,传统的超导体完全排斥外部磁场。与这种反磁性行为相反,奇频超导配对经常被认为产生顺磁性迈斯纳效应,这反而使超导体由于磁场的吸引而不稳定。在这项工作中,我们研究了如何偶数和奇数频率超导配对有助于迈斯纳效应在一个通用的双轨道超导体与可调奇频配对组件。通过将对迈斯纳效应的贡献分为带内和带间过程,我们发现奇频配对实际上产生了由正常态能带结构决定的双顺磁迈斯纳响应。更具体地说,对于具有两个类电子(类空穴)低能带的材料,我们发现奇数频率带间贡献是顺磁性的,但几乎被反磁性奇数频率带内贡献所抵消。与抗磁性偶频贡献相结合,这样的超导体因此总是显示出对外部磁场的大的抗磁性迈斯纳响应,即使在存在大的奇频配对的情况下。对于具有反转或拓扑能带结构的材料,我们发现奇频带间贡献反而是抗磁性的,甚至是对近金属区中的迈斯纳效应的主要贡献。总之,我们的研究结果表明,奇频配对在多轨道超导体不会产生不稳定的顺磁迈斯纳效应,甚至可以在拓扑材料中产生抗磁响应。
2021-03-23 cond-mat.supr-con
Odd-frequency Pairing in the Edge States of Superconducting Pnictides in the Coexistence Phase with Antiferromagnetism
在磷属元素化物材料的几个成员中,自旋密度波序在一定的掺杂和温度范围内与超导性共存。在本文中,我们表明,奇频超导出现在这样的共存相的磷属元素化物的边缘。特别是,打破自旋旋转对称性的SDW和平移对称性的边缘可以导致奇频自旋三重态库珀配对的超导磷属元素化物样品的边缘上的发展。在这种情况下,奇数频率配对具有偶数奇偶分量,其不受无序影响。我们的研究结果表明,磷属元素化物是实现奇频超导的天然平台,奇频超导是一种新的量子相,主要在磁性和超导材料的异质结构中寻找。在边缘和缺陷中出现的奇频配对可以在磁响应测量中潜在地检测到。
2018-11-08 cond-mat.supr-con
Odd-parity pairing correlations in a d-wave superconductor
从理论上研究了自旋轨道相互作用对二维自旋单重态d波超导体中库珀对对称性的影响。对对称性分析的反常格林函数,这是通过求解Gor'kov方程解析。自旋-轨道相互作用在均匀超导体中诱导自旋-三重态p波配对关联。奇频自旋三重态s波配对关联出现在这样的超导体的表面作为局部破坏反转对称性的结果。我们还讨论了奇频配对关联、零能表面束缚态的手征性和反常邻近效应之间的密切关系。所得结果使我们能够设计出一种能引起强反常邻近效应的超导体。
2021-03-04 cond-mat.supr-con
Odd-parity superconductivity in the vicinity of inversion symmetry breaking in spin-orbit-coupled systems
我们研究了自旋轨道耦合系统在反演对称性破缺附近的超导性。我们发现,由于自旋轨道耦合的存在下,初始宇称破缺顺序的波动产生一个有吸引力的配对相互作用的奇宇称配对通道,这与s波配对竞争。我们表明,施加塞曼场抑制s波配对,促进奇宇称超导态。我们的工作提供了一种新的奇宇称配对机制,并开辟了一条新的拓扑超导电性的路线。
2015-08-03 cond-mat.supr-con
Nematic and chiral superconductivity induced by odd-parity fluctuations
最近的实验表明,Cu、Nb或Sr插入Bi $_2$ Se $_3$中,超导性是由旋转对称性破缺引起的。基于这一观察,我们提出了一个模型研究奇宇称涨落引起的手征和手征超导性。研究表明,$D_{3d}$晶体点群的二分量$E_u$表象中的奇宇称涨落在偶宇称$s$波和奇宇称$E_u$配对通道中都能产生吸引相互作用,而在其他奇宇称配对通道中则能产生排斥相互作用.库仑排斥可以相对于$E_u$配对抑制$s$-波配对,因此后者可以具有更高的临界温度. $E_u$配对有两个不同的阶段:手性阶段和手性阶段,这两个阶段都可以在我们的模型中实现。当$s$波和$E_u$对具有相似的不稳定温度时,我们发现了一个中间相,在这个中间相中两种类型的对共存。
2017-10-03 cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing due to Majorana and trivial Andreev bound states
针对超导体-半导体混合系统中Majorana和平庸Andreev束缚态识别难的问题,本文通过研究带Rashba自旋轨道耦合的超导结在Zeeman场下的超导关联,揭示了两者的奇频配对特征,为其识别提供了新视角。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana surface modes of nodal topological pairings in spin-$\frac{3}{2}$ semi-metals
多组分电子系统可以出现在具有活性轨道能带结构的固态系统中。它们表现出更丰富的拓扑超导性结构,超出了自旋- $\frac{1}{2}$系统中自旋单重态和三重态配对的传统方案。例子包括半赫斯勒化合物RPtBi系列(R表示稀土元素),其电子结构由具有自旋- $\frac{3}{2}$费米子的有效Luttinger-Kohn模型描述,表现出强的自旋-轨道耦合和能带转换。最近的实验提供了证据,非常规的超导YPtBi材料与节点自旋七重态配对。系统地研究了具有立方群对称性的自旋- $\frac{3}{2}$体系的拓扑配对结构,计算了具有零能平带和立方色散的表面Majorana谱.这些表面态的准粒子干涉图案的签名进行了研究,这可以在未来的隧穿实验进行测试。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Finite-momentum superconducting states due to odd-frequency Cooper pairing correlations
Graduate School of Science, Hokkaido University(北海道大学大学院理学研究科);RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所新兴物质科学中心);Department of Applied Physics, Hokkaido University(北海道大学应用物理系)
本文通过分析弱耦合超导体中对涨落传播子的极点,揭示了均匀超导态中奇频配对关联具有足够大振幅时,会引发库珀对具有小但有限质心动量的非均匀超导态。
2026-05-22 cond-mat.supr-con
Mixed-parity octupolar pairing and corner Majorana modes in three dimensions
我们确定时间反演对称性破缺混合宇称超导状态,具有八个马约拉纳角模式在适当的劈开三维立方晶体。也就是说,当奇宇称各向同性$p$波配对与立方对称性保持偶宇称八极$d_{x^2-y^2}+i d_{3z^2-r^2}$配对共存时,前者的无隙表面Majorana模局域在八个角上,从而产生\emph{intrinsic}三阶拓扑超导体(TOTSC)。与此相反,通过破坏立方对称性,也容纳八个角马约拉纳模式的表亲$d_{xy}+id_{3z^2-r^2}$配对产生\emph{extrinsic} TOTSC。我们确定掺杂八极(拓扑或平凡)狄拉克绝缘体作为维持这种非传统超导体的合适平台,该超导体是通过单元内单元配对实现的。最后,我们认为,建议TOTSC可以在实验上实现在NaCl和其他结构相似的化合物在高压下。
2021-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency superconducting pairing in topological insulators
我们讨论了奇频自旋三重态s波超导性的出现,这是Berezinskii [{ \it JETP} { \bf 20},287(1974)]首次提出的,在拓扑绝缘体与常规自旋单重态s波超导体邻近耦合的表面上。使用分析和数值方法,我们表明,这种无序的强大的奇频状态是存在的,每当有一个在表面梯度的邻近感应间隙,包括超导正常状态(SN)结。奇频超导体的与时间无关的序参量与表面能隙梯度成正比。感应的奇频分量不产生任何低能态。
2012-10-21 cond-mat.supr-con
Andreev spectroscopy of Majorana states in topological superconductors with multipocket Fermi surfaces
本文研究了二维多带拓扑超导体的拓扑性质,当超导体是通过在另一种拓扑绝缘体中引入电子对而得到的。配对的类型,掺杂和费米表面拓扑结构起着至关重要的作用。考虑到Andreev反射问题,我们使用以前开发的量子波导理论的多轨道系统,并发现,当费米表面有几个口袋,这个理论检索正确的马约拉纳费米子状态的拓扑指数所预测的数量。通过改变能带结构参数,可以使正常相位的费米表面拓扑改变,由此马约拉纳模的数量也改变。我们计算的Andreev微分电导上的这种转变的效果。
2015-05-19 cond-mat.supr-con
Strong-Coupling Superconductivity with Mixed Even- and Odd-Frequency Pairing
研究了能隙函数中同时含有奇频和偶频成分的超导态的朗道自由能的一般结构。在Luttinger-Ward泛函的基础上,我们阐明了不同“宇称”在时间上的紧急混合。最简单的情况下,常规的s波单重态混合的奇频三重态下破缺的时间反演对称性检查,以证明的自由能泛函的异常结构。所引起的奇频分量改变了忽略奇频分量所获得的物理量的行为。这种新的混合态也可能与铁磁性共存的强耦合超导性有关。
2012-05-25 cond-mat.supr-con
Euler Obstructed Cooper Pairing: Nodal Superconductivity and Hinge Majorana Zero Modes
自从库珀配对的建议[物理学评论快报。120,067003(2018)],相当多的研究工作致力于研究由3D系统中费米表面处的非平凡正常态带拓扑约束(或阻碍)的库珀配对序参量。在当前的工作中,我们通过提出3D系统中的欧拉阻碍库珀配对来推广陈省身状态之间的拓扑阻碍配对(例如单极库珀配对)。欧拉阻碍库珀配对广泛存在于两个费米面之间,具有非零欧拉数表征的非平凡带拓扑;这样的费米面可以存在于3D PT保护的无自旋狄拉克/非线性半金属中,自旋轨道耦合可以忽略不计,其中PT是时空反演对称。一个欧拉阻塞的配对通道必须在与配对相关的费米面上有配对节点,而配对节点的总缠绕数由费米面上的欧拉数之和或之差决定。特别地,我们发现当正常态是时间反演不变的,配对是弱的,一个占主导地位的欧拉阻塞配对通道与零总动量导致节点超导。如果费米面分裂很小,则所得的节超导体具有铰链马约拉纳零模。的可能的主导地位的欧拉阻塞配对通道附近的超导过渡和铰链马约拉纳零模式对无序的鲁棒性明确证明使用有效的或紧束缚模型。我们的工作提出了第一类高阶节点超导起源于拓扑阻碍库珀配对。
2022-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Odd-frequency triplet pairing in mixed-parity superconductors
我们表明,混合宇称超导体可能表现出等自旋对的相关性,是奇数的时间,可以通过施加的电场进行调谐。自旋空间中的对相关子的方向和幅度强烈依赖于序参量的对称性,从而为识别不同类型的单重态-三重态混合构型提供了一种工具.我们发现,奇数的时间自旋极化对关联可以产生超导/铁磁混合时,在界面处诱导宇称混合没有磁不均匀性。
2011-09-22 cond-mat.supr-con
Topological Superfluids with Finite Momentum Pairing and Majorana Fermions
马约拉纳费米子,量子粒子,是自己的反粒子,不仅在基本粒子物理学和暗物质中具有根本的重要性,而且是容错量子计算的基石。近年来,Majorana费米子在固态和冷原子系统中得到了广泛的研究。这些研究通常基于两个具有相反动量的费米子之间的超导配对(\textit{% i.e.},零总动量)。另一方面,有限总动量库珀对,被称为富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)状态,在50年前被预测,然后在物理学的许多分支中被广泛研究。然而,FFLO超导体是否也可以支持马约拉纳费米子还没有被探索。在这里,我们表明,马约拉纳费米子可以存在于某些类型的缺口FFLO状态,产生一种新的拓扑量子物质:拓扑FFLO超流体/超导体。我们使用自旋轨道耦合简并费米气体证明了这种拓扑FFLO超流体和相关的Majorana费米子的存在,并推导出它们的物理参数区域。讨论了拓扑FFLO超导体在半导体/超导体异质结构中的潜在应用。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Non-Abelian Topological Orders and Majorana Fermions in Spin-Singlet Superconductors
超导体的非Abel拓扑序的特征是在系统的边缘和宏观凝聚体的涡旋中存在零能量的Majorana费米子,它们服从非Abel统计。本文研究了在Rashba自旋轨道相互作用下自旋单态超导体的非阿贝尔拓扑相。佐藤,澳-地Takahashi和S. Fujimoto,Phys. Rev. Lett. 103,020401(2009)]。我们主要考虑s波对态和d+id对态。在d+ id波配对的情况下,只要费米能级穿过布里渊区中的Gamma点或M点附近的k点,在外加磁场下,Majorana费米子几乎出现在混合态的所有参数区域中;而在s波配对的情况下,强磁场,需要塞曼能量大于超导能隙的超导体来实现拓扑相。我们澄清,马约拉纳费米子在Rashba自旋单重态超导体是更稳定的比自旋三重态p+ip超导体在某些参数区域。我们还详细研究了保证相的拓扑稳定性的拓扑数。此外,作为一个副产品,我们发现,拓扑秩序也实现了传统的自旋(或电荷)密度波态与Rashba自旋轨道相互作用,无质量狄拉克费米子出现在系统的边缘和电荷分馏发生。
2010-09-09 cond-mat.supr-con
Triplet proximity effect and odd-frequency pairing in graphene
通过自洽求解蜂窝晶格上的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了石墨烯中邻近诱导超导性和铁磁性之间的相互作用。我们发现,一个强大的三重态邻近效应产生的石墨烯,导致奇频配对相关。这些奇频相关性在石墨烯片的局域态密度中清楚地表现出来,这可以通过STM测量来探测。受最近S $\mid$ N $\mid$ S石墨烯约瑟夫森结实验的启发,我们还研究了由于邻近效应在正常区域形成的Andreev束缚态的光谱。我们的结果可能是有用的解释光谱数据,也可以作为未来实验的指导方针。
2010-04-26 cond-mat.supr-con
Generalized conditions for odd-frequency pairing in superconducting systems
Uppsala University(乌普萨拉大学);Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability, Uppsala University(乌普萨拉大学瓦伦伯格可持续材料科学倡议)
本文提出了适用于所有超导系统的奇频配对广义充要条件,推广了先前多带体超导体的一阶表达式,并应用于超导-铁磁体、约瑟夫森结及邻近化单层等系统以理解其超导性质。
2026-09-22 cond-mat.supr-con
Majorana fermions at odd junctions in a wire network of ferromagnetic impurities
本文研究了具有强Rashba自旋-轨道相互作用的$s$波超导体表面铁磁杂质的线网络。在拓扑相内,零能量马约拉纳费米子出现在导线端点以及奇数个导线段之间的连接处,而偶数个导线段之间的连接处不存在低能量状态,为马约拉纳费米子提供了强有力的实验可访问签名。我们还研究了准粒子能隙随Rashba自旋轨道耦合和磁性杂质强度的变化。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Microscopic Theory of Odd-freqeuncy Pairing in the Two-dimensional Extended Hubbard Model
本文提出了二维扩展哈伯德模型中涨落介导的配对机制的微观理论。与传统观点相反,奇频自旋三重态配对可以稳定在自旋密度波临界点附近。奇频率配对的有利条件是几何挫折和场外库仑相互作用的存在。
2008-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency superconductivity and Meissner effect in the doped topological insulator Bi$_2$Se$_3$
掺杂Bi $_2$ Se $_3$被认为是一种源于不寻常轨道间配对的超导体。我们对Bi $_2$ Se $_3$中所有诱导的超导对关联进行了分类,发现轨道内奇频配对在一个显著的频率范围内占主导地位。此外,我们探讨了偶频和奇频配对对迈斯纳效应的贡献,包括在响应函数中分离带内和带间过程。与预期相反,由于带间的贡献,我们发现了一个反磁奇频迈斯纳效应。
2020-06-04 cond-mat.supr-con
Odd Triplet Pairing in clean Superconductor/Ferromagnet heterostructures
我们通过完全自洽求解Bogoliubov-de Gennes方程,研究了干净的铁磁(F)/超导(S)纳米结中的三重态配对关联。我们考虑FSF三层,S是一个s波超导体,和任意角度$α$之间的两个F层的磁化。我们发现,与以前的一些预期相反,三重态相关性,奇数的时间,诱导在S和F层在干净的限制。我们调查他们的行为作为时间,位置和$α$的函数。三重态振幅在反德拜频率的数量级上是最大的,并且在那个时间尺度上,它们在S和F中都是长范围的。当磁化方向为反平行时,零温凝聚能最低。
2007-04-13 cond-mat.supr-con
Three-Dimensional Majorana Fermions in Chiral Superconductors
通过一个系统的对称性和拓扑分析,我们建立了三维手征超导体与强自旋轨道耦合和奇宇称配对一般主机低能节准粒子是自旋非简并和实现马约拉纳费米子在三维空间。通过考察晶体中由具有角动量$j$的Bloch电子形成的具有总角动量$J$的手征库珀对的各种类型,得到了无带隙Majorana准粒子的能量-动量关系和在费米面上位置的综合分类.我们发现,在自旋选择性点节点附近的散装马约拉纳费米子的存在是植根于自旋轨道耦合超导体中的手征配对的非幺正性质。我们解决实验签名的马约拉纳费米子,并发现,核磁共振(NMR)的自旋弛豫率显着抑制核自旋极化沿节方向作为一个结果的自旋选择性马约拉纳性质的节准粒子。此外,Majorana节点在散装有非平凡的拓扑结构,并暗示存在的Majorana束缚态的表面上,形成弧的动量空间。最后,我们提出了重费米子超导体PrOs $_4$ Sb $_{12}$和相关材料作为有前途的候选人的非酉手性超导体托管三维马约拉纳费米子。
2017-02-05 cond-mat.supr-con
Driving Topological Phases by Spatially Inhomogeneous Pairing Centers
我们研究了一维巡回系统中配对中心的周期性和无序分布的影响,以获得实现末端Majorana模式和拓扑相图所需的微观条件。值得注意的是,拓扑不变量一般可以表示为任何配对中心配置的物理参数。这样一个基本的关系,使我们能够揭开隐藏的局部对称性,并确定在参数空间中的轨迹,保持非平凡的拓扑性质的基态。我们确定的相图与拓扑非平凡域马约拉纳模式是完全不受空间分布的配对中心。这些结果是一般的,并适用于几个系统的非齐次扰动产生稳定的马约拉纳模式。
2017-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency Pairing in Josephson Junctions Coupled by Magnetic Textures
Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)(西班牙国家研究委员会)
研究铁磁纹理耦合约瑟夫森结中奇频率超导性和马约拉纳物理的可控平台,分析不同磁性和几何条件下诱导配对和能谱特性,揭示拓扑相中马约拉纳束缚态与鲁棒奇频率等自旋三重态配对共存的特性。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exceptional odd-frequency pairing in non-Hermitian superconducting systems
我们首先展示了基于传统超导体的非厄米超导系统中例外点的实现,然后证明,令人惊讶的是,该系统的主机奇频配对,仅由非厄米性产生。虽然有一个共存的偶数和奇数频率对在一般条件下,我们发现,偶数频率项消失在异常简并,只留下奇数频率配对。这种特殊的奇频率配对直接由特殊点处本征值的虚部给出,并且可以从谱函数中测量。因此,我们的研究结果提出了非厄米系统作为一个强大的平台,实现奇频超导配对。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of pairing symmetry in Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov vortex state and vortex lattice
我们研究了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)涡旋态和涡旋晶格中的配对对称性,并用配对对称性解释了这些态的电子结构.我们分析表明,在FFLO节面和涡线的交点处,只有偶数频率配对是存在的,如果塞曼分裂是可以忽略不计的小。随着塞曼分裂的增加,奇频率配对出现。这使得有可能解释在交叉点处的态密度的间隙结构作为偶频率配对的表现。在涡格中,我们发现在涡核中心只有奇频率对,而在涡线的中点只有偶频率对。因此,奇数和偶数频率配对也形成涡旋晶格状态中的晶格。
2009-04-20 cond-mat.supr-con
Model for Vortex-core tunneling spectroscopy of chiral p-wave superconductors via odd-frequency pairing states
从理论上研究了涡核周围的局域态密度,并讨论了在涡核中心附近产生的奇频率Cooper对。我们发现了一个强大的零能量峰的LDOS在涡旋核心的手征p波超导体起源于一个奇数ω s波对振幅。我们建议如何区分自旋三重态配对对称性和空间手性域结构的扫描隧道光谱通过奇Ω对振幅内的涡核。
2008-11-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing and Josephson effect at superconducting interfaces
我们证明,相当普遍的,自旋单重态偶宇称(自旋三重态奇宇称)在超导体的对势诱导的奇频率配对组件与自旋单重态奇宇称(自旋三重态偶宇称)界面附近。由于界面处各向异性对势的符号变化,中能隙Andreev共振态的存在使诱导的奇频分量的幅度增强。因此,约瑟夫森效应应该发生在奇频和偶频超导体之间,这与标准观点相反。提出了一种探测奇频超导体的方法。
2006-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Meissner Effect of the Odd-Frequency Superconductivity with Critical Spin Fluctuations: Possibility of Zero Field FFLO pairing
研究了奇频超导中临界自旋涨落对电磁响应的影响。结果表明,反铁磁相的临界自旋涨落或无质量自旋波模强烈地约化了奇频超导的迈斯纳核。这些结果表明,超流密度降低,伦敦穿透深度延长的奇频率配对。它还表明,零场的Flude-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov配对是自发实现的偶频和奇频的情况下,足够强的耦合与低位自旋模式。
2011-01-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topology and symmetry of surface Majorana arcs in cyclic superconductors
本文研究了具有非幺正“循环”配对的超导体中表面Majorana弧的拓扑和对称性。循环$p$波配对可以在立方或四面体晶体中实现,而它是中子星内部$^3P_2$超流体的候选者。循环态是一个混合物的全隙和节隙与八个外尔点和低能量的物理是由巡回马约拉纳费米子。我们在这里显示的表面态的演化下,从马约拉纳锥到马约拉纳弧表面取向的旋转。马约拉纳锥是唯一的保护由一个偶然的自旋旋转对称性和脆弱的自旋轨道耦合,而弧归因于两个拓扑不变量:第一陈数和一维缠绕数。最后,我们讨论了如何从候选化合物中的表面探针,如U $_{1-x}$ Th $_{x}$ Be $_{13}$中捕获非单一环状配对所固有的拓扑保护的表面状态。我们检查了U $_{1-x}$ Th $_{x}$ Be $_{13}$中两种竞争场景的隧道电导谱--简并$E_u$场景和意外场景。
2017-10-20 cond-mat.supr-con nucl-th
Odd frequency pairing in a quantum critical metal
我们分析了金属中量子临界点(QCP)附近奇频配对的可能性。我们考虑一个具有动力学配对作用的模型$V(Ω_n)\sim 1/|Ω_n|^γ$($γ$ -模型).这种相互作用产生了正常状态下的非费米液体,并对配对有吸引力。这两种趋势相互竞争。我们寻找配对间隙$Δ(ω_m)= -Δ(ω_m)$的奇频解。我们发现,对于$γ<1$,奇频超导性失去了与非费米液体的竞争,并没有发展。我们发现,在扩展模型中,配对通道中的相互作用大于粒子-空穴通道中的相互作用。对于$γ>1$,我们认为,原来的模型是在边界上的奇频配对和详细分析如何超导是由一个小的外部扰动触发。此外,我们表明,对于$γ>2$,系统得到冻结在临界点对配对在参数空间中的有限范围内。这就产生了具有平坦区域的高度非常规的相图。
2022-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing in a superconductor coupled to two parallel nanowires
我们研究了二维超导体耦合到两个平行纳米线时出现的库珀对振幅的行为,重点是在没有自旋轨道耦合或磁性的情况下实现奇频对振幅的条件。一般来说,超导体和两个纳米线之间的任何有限隧穿都会在衬底中引起奇频自旋单线对振幅以及大量的奇频线间配对,两者都在局部消失。有趣的是,在强超导体纳米线隧穿的制度,我们发现,两个纳米线的存在下,允许非本地奇频配对的转换到本地偶频配对。通过研究这种高阶对称性转换过程,我们能够确定超导体中奇频配对对实验可获得的局部量的显着影响。具体而言,我们发现,奇频配对中发挥了直接的作用,在出现某些subgap功能的局部状态密度,而且,重要的是,它是负责减少的最大约瑟夫森电流之间的两个纳米线,可测量使用约瑟夫森扫描隧道显微镜。我们讨论的方法来控制奇频超导诱导的这些影响的大小,通过调整参数描述的纳米线。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Extended Kitaev chain with longer-range hopping and pairing
我们考虑Kitaev链模型的跳跃和配对参数的有限和无限范围内,特别是在外观的马约拉纳零能量模式和大规模的边缘模式。我们研究了系统的存在和不存在的时间反演对称性,通过拓扑不变量和精确对角化,揭示了非常丰富的相图。特别是,对于扩展的跳跃和配对项,我们可以在链的每一端得到与耦合中所涉及的邻居一样多的马约拉纳模式。最后,我们推广的传输矩阵的方法,有用的计算零能量马约拉纳模式的边缘耦合邻居的一般数量。
2017-05-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Band hybridization induced odd-frequency pairing in multiband superconductors
我们研究了两个超导带之间的杂交(单准粒子散射)如何在多带超导体中诱导奇频超导性。奇频配对相关及其全频率依赖性的显式推导。我们发现,状态的密度被修改,从两个BCS光谱的总和,在较高的能量由额外的杂交间隙与强相干峰时,奇频配对存在。
2015-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Seeing Majorana fermions in time-of-flight images of spinless fermions coupled by s-wave pairing
陈数nu作为一个拓扑不变量,它表示粒子-空穴空间中基态的缠绕,是一个确定的理论特征,它决定了一个给定的超导系统是否能支持马约拉纳零模。在这里,我们表明,这样的绕组可以忠实地识别任何超导系统(p波或s波与自旋轨道耦合)通过一组飞行时间测量,使其成为诊断工具,也在实际的冷原子实验。作为应用,我们专门的手征拓扑模型的无自旋费米子的测量方案。所提出的模型只需要实验上可访问的s波配对和交错隧穿,模仿自旋轨道耦合。通过将此模型与Kitaev的蜂窝晶格模型联系起来,我们发现它产生了nu = \pm 1相,其中涡旋结合了Majorana费米子,nu= \pm 2相作为这种涡旋的独特集体状态出现。因此,这些阶段的准备和检测他们的陈数提供了一个明确的签名的存在马约拉纳模式。最后,我们证明了我们的检测过程是弹性的实验控制参数以及有限的温度对大多数不准确。
2013-06-28 cond-mat.supr-con hep-th quant-ph
Majorana Doublets, Flat Bands, and Dirac Nodes in s-Wave Superfluids
镜像和时间反演对称性保护的拓扑超流体是具有Majorana Kramers对(MKP)的奇异物质态,但其实现长期以来受到非常规配对要求的阻碍。我们提出了利用$s$ -波配对、出射镜对称性和时间反演对称性在两个自旋-轨道耦合的一维超冷费米原子气体中实现这种拓扑超流体。通过将这样的系统堆叠成2D,我们发现了拓扑和Dirac节点超流体托管不同的MKP平坦带。我们表明,紧急对称性MKP和他们的平带稳定对波动,否则湮灭配对马约拉纳。利用新的实验发展,我们的计划提供了一个独特的平台,探索MKP及其在量子计算中的应用。
2018-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con