Chern Dartboard Superconductors
University of Illinois at Urbana--Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究通过近邻效应将Chern dartboard绝缘体与超导体结合，揭示了子布拉格区拓扑与对称性的关系，扩展了拓扑相分类。
2025-12-05 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
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
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
Disordered Josephson Junctions of d-Wave Superconductors
本文在准经典理论下研究了弱耦合d波超导体间的Josephson效应，特别是界面粗糙度对镜像结和$45^\circ$非对称结的电流-相位关系和临界电流的影响。对于镜面结的临界电流的温度依赖性是非单调的限制在低粗糙度，但单调的非常粗糙的界面。对于线性尺寸远大于超导相干长度的$45^\circ$非对称结，我们发现一个类似$\sin(2ϕ)$的电流-相位关系，而对于相干长度或更小尺度的接触，观察到通常的类似$\sinϕ$的行为。我们的结果与最近的实验观察比较。
2003-10-10 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
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
Classification of reflection symmetry protected topological semimetals and nodal superconductors
虽然绝缘体、半金属和超导体在非空间对称性方面的拓扑分类是很好理解的，但对晶体对称性（如镜面反射和旋转）保护的拓扑状态知之甚少。在这项工作中，我们系统地分类拓扑半金属和节点超导体的保护，不仅由非空间（即，全球）对称，而且还通过晶体反射对称。我们发现这种分类主要取决于（i）半金属（超导体）的费米面（节点线或节点）的余维，（ii）镜像对称与非空间对称是交换还是反交换，以及（iii）费米面（节点线或节点）在镜像反射和非空间对称下如何变换。该分类是通过检查所有可能的可添加到布洛赫或Bogoliubov-德Gennes哈密顿量在一个给定的对称类，并明确推导出拓扑不变量允许的质量项。我们讨论了反射对称保护的拓扑半金属和节点超导体的几个例子，包括具有镜像$\mathbb{Z}_2$数的拓扑晶体半金属和具有镜像绕组数的拓扑晶体节点超导体。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
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 Crystalline Superconductivity in Locally Non-centrosymmetric Multilayer Superconductors
提出了局部非中心对称多层超导体中的拓扑晶体超导性。研究了自旋-单重态对相互作用通过自旋-轨道耦合诱导的奇宇称对密度波态。它示出的PDW状态是一个拓扑晶体SC保护的镜像对称性，虽然它是拓扑平凡的根据标准拓扑周期表的基础上的分类。通过对BdG哈密顿量的几何变换，直观地解释了镜像子扇区的拓扑性质。双层PDW态的一个子扇区简化为二维非中心对称SC，而三层PDW态的一个子扇区拓扑等价于无自旋p波SC.三层中的手征Majorana边缘模可以在自旋三重态通道中不存在库珀对和化学势调谐的情况下实现.
2015-07-23 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
Non-Abrikosov Vortex and Topological Knot in Two-gap Superconductor
我们建立了拓扑结构$π_3(S^2)$由电磁势的Chern-Simon指数固定的双能隙超导体中拓扑稳定结的存在性。本文给出了中心凝聚体为非零的双能隙超导体的Ginzburg-Landau理论中的螺旋磁涡旋解，并将结确定为由螺旋涡旋构成的扭曲磁涡旋环。我们讨论了如何在最近的双能隙$\rm MgB_2$超导体中构造结。
2006-05-19 cond-mat.supr-con
Non-topological nature of the edge current in a chiral p-wave superconductor
时间反演对称破缺拓扑超导体的边缘支持手征Majorana束缚态以及自发电荷流。马约拉纳模式是一个强大的拓扑性质，但电荷电流是非拓扑的-因此对微观细节敏感-即使我们忽略迈斯纳屏蔽。我们深入了解的非拓扑性质的边缘电流手性p波超导体使用各种理论技术，包括格Bogoliubov-de Gennes方程，准经典近似，和梯度展开，并描述这些特殊情况下，边缘电流确实有一个拓扑字符。虽然边缘电流没有被量化，但它们通常很大，但对于充分各向异性的能隙函数来说可以大大减少，这可能与假定的手性p波超导体Sr $_2$ RuO $_4$相关。
2014-12-15 cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and Topology in Superconductors
拓扑超导体是一类新的量子凝聚相，其特征在于库珀对态的拓扑非平凡结构。在样品表面和拓扑超导体的涡核中，马约拉纳费米子（Majorana fermions），即与自己的反粒子相一致的粒子，表现为Bogoliubov准粒子。Majorana费米子的存在性和稳定性由系统对称性约束的体拓扑不变量保证。拓扑超导体中的马约拉纳费米子服从一种新型的量子统计，称为非阿贝尔统计，它不同于玻色和费米统计，可以用于拓扑量子计算。此外，马约拉纳费米子引起了各种奇异的现象，如“分馏”，非局域相关，和“隐形传态”。这些科目的教学审查。我们还讨论了相互作用对超导体拓扑分类的影响，以及Weyl超导体的基本性质。
2016-06-02 cond-mat.supr-con
Dirac and Weyl Superconductors in Three Dimensions
我们介绍了3D狄拉克（Weyl）超导体（SC）的概念，它有保护块四（二）重节点和表面Andreev弧在零能量。我们提供了在具有奇宇称配对和镜像对称的中心对称SC中实现它们的充分判据，例如，Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$的节相。当镜像缠绕数非平凡时，狄拉克节点对出现在镜像不变平面中。镜像对称性破缺可以使狄拉克节点间产生拓扑SC。当反演规范对称性破缺时，每个狄拉克节点演化为节点环。只有当时间反演对称性被破坏时，狄拉克节点才可能分裂成一对外尔节点。
2014-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mirror-protected Majorana zero modes in $f$-wave multilayer graphene superconductors
本研究提出并分析了蜂窝晶格$f$波多层石墨烯超导模型，发现奇数层系统存在镜像保护的Majorana零模，且可通过涡旋核局域化，为实验操纵提供了平台。
2024-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Majorana Lattice Model: Induced "Topological Superconductor" on Topological Superconductor with Vortex-lattice
本文研究了具有正方形涡格的s波拓扑SC。我们提出了一个拓扑Majorana格模型来描述这种拓扑状态。我们发现，Majorana格点模型实际上是一个在父拓扑SC上的“拓扑SC”，Majorana格点模型与具有涡格的拓扑SC之间的这种对应是拓扑态的另一个全息特征。此外，数值计算证实了我们的理论预测。
2012-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Mirror Superconductivity
我们证明了存在的拓扑超导体（SC）的镜像和时间反转（TR）对称性的保护。D维（D= 1，2，3）晶体SC具有2^（D-1）个独立的整数拓扑不变量，其形式为镜像Berry相.这些不变量决定了镜像对称边界上Majorana模的分布。全镜像Berry相位的宇称是DIII类SC的Z_2指数，这意味着具有镜像线的DIII拓扑SC也一定是拓扑镜像SC，而不是相反;具有镜像平面的DIII拓扑SC总是TR平凡的，但可以是镜像拓扑的。我们介绍了代表性的模型，并建议在可行的系统实验签名。指出了量子计算的进展，节点SC的情况下，D类的情况下，拓扑SC的旋转对称性的保护。
2013-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
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
Topological surface states in nodal superconductors
拓扑超导体由于其在器件制造和量子信息方面的潜在应用而成为研究热点。除了完全带隙超导体外，非常规超导体的序参量中含有点或线节点也可以表现出非平凡的拓扑特性。本文综述了节点拓扑超导体理论研究的最新进展，重点介绍了Weyl和非中心对称超导体及其表面保护态。使用选定的例子，我们审查这些系统的散装拓扑性质，研究不同类型的拓扑表面状态，并检查其不寻常的属性。此外，我们还综述了一些拓扑超导性的候选材料，并讨论了拓扑表面态的不同实验特征。
2015-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Realizing DIII Class Topological Superconductors using $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors
本文证明了具有Rashba自旋轨道耦合的准一维$d_{x^2-y^2}$波超导体是拓扑超导体。这种时间反演不变的DIII类TS支持两个拓扑保护的零能量马约拉纳费米子在系统的每一端。与使用s波超导体的提议相反，在s波超导体中，需要强磁场和化学势的微调来产生马约拉纳费米子，在我们的提议中，拓扑非平凡的制度可以在没有磁场和广泛的化学势的情况下达到。实验签名和实现拟议的超导状态进行了讨论。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superfluid stiffness of superconductors with delicate topology
Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院理论物理研究所）
研究二维精细拓扑带中超导性的稳定性，发现其超流刚性下限与镜像平面数量线性相关，表明其在窄带中具有稳定超导特性。
2026-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductor from superconducting topological surface states and fault-tolerant quantum computing
二维手征$p$波超导/超流体系统是拓扑量子计算中最简单、最稳定的系统。自然界中这种拓扑超导体/超流体的候选者非常罕见。一种普遍认为的手征$p$波超流体是$ν=\frac{5}2$分数量子霍尔效应中的摩尔-里德态，尽管实验证据还没有决定性。利用量子反常霍尔绝缘体-超导体混合结构实现手征$p$波超导体的实验一直存在争议。在这里，我们报告了一个新的机制，实现二维手性$p$波超导体的表面上的三维$s$波超导体，具有拓扑能带结构和支持超导拓扑表面态（SC-TSS），如铁基超导体Fe（Te，Se）。我们发现，通过薄膜上下表面的SC-TSS之间的隧穿和配对，或两个超导体的相对表面之间的隧穿和配对，可以产生一种新出现的二维时间反演对称性破缺的手征拓扑超导体.拓扑保护的任意子涡旋与马约拉纳零模式，以及手征马约拉纳费米子边缘模式，可以用作一个平台，更有利的非阿贝尔编织操作。我们提出了一种新的具有六个手征马约拉纳费米子边缘模的CNOT门器件，为容错通用量子计算铺平了道路。
2020-03-26 cond-mat.supr-con quant-ph
Conductance spectroscopy of topological superconductor wire junctions
本文研究了一维正常超导体（NS）结的零温输运性质。在拓扑NS结推广的Blonder-Tinkham-Klapwijk（BTK）形式下，我们解析地计算了两种拓扑超导体模型：无自旋内禀$p$波超导体和塞曼场中自旋轨道耦合$s$波超导体的微分电导.在这两种情况下，我们验证了零偏置电导是稳健的量化在$2e^2/h$的拓扑制度，而它需要在非拓扑阶段的非普适值。在拓扑状态下的电导谱在零偏置的某些参数制度，与自旋轨道耦合和势垒透明度的强度控制的峰宽发展。
2015-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological aspects of dual superconductors
我们讨论的拓扑方面的两个间隙超导体之间的约瑟夫森耦合和没有间隙。我们解决了非平凡的拓扑方面的双重超导体及其连接到迈斯纳效应和磁通量子化。从U（1）$\times$ U（1）规范群所对应的弦的Hopf不变量、曲率和挠率的角度讨论了拓扑纽结弦几何.
2006-01-24 cond-mat.supr-con hep-th
Topological states in A15 superconductors
具有A15结构的超导体是典型的II型s波超导体，在早期超导材料历史中引起了相当大的兴趣。然而，迄今为止，电子结构的拓扑性质仍然未被注意到。在这里，使用基于密度泛函理论的第一性原理能带结构计算，我们表明，A15超导体（Ta $_3$ Sb，Ta $_3$ Sn和Ta $_3$ Pb）在体电子能带结构中具有非平凡的能带拓扑结构，导致在费米能附近形成拓扑表面态。由于体超导电性，即使没有拓扑绝缘体和s波超导体的异质结构，拓扑表面态中的邻近效应也会诱导拓扑超导电性。我们的结果表明，A15超导体是实现拓扑超导电性和马约拉纳费米子的有希望的候选者。
2018-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Correlated spin currents generated by resonant crossed Andreev reflections in topological superconductors
拓扑超导体支持马约拉纳费米子激发，由于其新颖的输运性质及其在容错量子计算中的潜在应用，一直是深入研究的主题。在这里，我们提出了一种新型的拓扑超导体，它可以用作一种新的相关自旋电流源。我们表明，诱导超导AIII类拓扑绝缘体线，尊重手征对称性和支持保护的费米子端态，将导致拓扑超导体。这种拓扑超导体支持两个拓扑相，分别具有一个或两个马约拉纳费米子端态。在含有两个马约拉纳费米子的相态中，由于马约拉纳诱导的共振交叉Andreev反射，超导体可以在两个空间分离的引线中有效地将库珀对分裂成电子。在引线中产生的电流是相关的和自旋极化的。重要的是，所提出的拓扑超导体可以使用接近超导体的量子反常霍尔绝缘体来实现。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cross-Correlated Responses of Topological Superconductors and Superfluids
我们研究了拓扑超导体和超流体对温度梯度和转动的非平凡响应。在二维带隙系统中，将计算霍尔电导率的Stravida公式推广到霍尔热导率。应用这个公式的三维拓扑超导体的马约拉纳表面状态预测的轨道角动量和热极化（熵极化）之间的交叉相关的响应。这些结果与三维拓扑超导体和超流体的重力电磁描述有着天然的联系，类似于${\mathbb{Z}}_2$拓扑绝缘体中的拓扑磁电效应.
2011-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Mid-gap States of px+ipy Topological Superconductor with Vortex superlattice
本文研究了具有涡旋超晶格的px+ipy拓扑超导体。我们发现，涡旋超晶格诱导的带隙中存在带隙，并且带隙中具有非平凡的拓扑性质，包括无带隙边缘态和非零缠绕数。提出了一个拓扑各向异性紧束缚Majorana晶格模型来描述中间能隙态。
2014-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Classification of Majorana Fermions in Two-Dimensional Topological Superconductors
近年来，马约拉纳费米子（MF）由于其奇异的统计特性和在拓扑量子计算（TQC）中的潜在应用而引起了人们的广泛关注。它们被认为存在于各种二维拓扑系统中，如px+ipy拓扑超导体和超导-超导杂化系统。本文指出了两种不同多边形符号规则的Majorana费米子。通过寻找一阶拓扑量子相变的特征，给出了确定MF分类的“确凿的”数值证据。利用它研究了几种二维拓扑超导体。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall 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
Hall conductivity as bulk signature of topological transitions in superconductors
拓扑超导体可以经历具有不同拓扑数的相之间的转变，这与拓扑绝缘体的情况一样，与无隙（马约拉纳）边缘状态的存在有关。在$\mathbb{Z}$拓扑绝缘体中，电荷霍尔电导率是量子化的，与在边缘处运行的无带隙状态的数量成比例。然而，在超导体中，电荷不守恒，因此，即使在$\mathbb{Z}$拓扑超导体的情况下，$σ_{xy}$也不量子化。在这里，它示出，而$σ_{xy}$不断演变之间的不同的拓扑相位的$\mathbb{Z}$拓扑超导体，其衍生物显示尖锐的功能信号的拓扑转变。我们详细考虑了具有p波对称性的三重态超导体在存在Rashba自旋轨道耦合和外加塞曼自旋分裂的情况下的情况。推广的情况下，配对矢量是不对齐的SO耦合。我们还推广到正常系统已经拓扑非平凡的情况。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of unconventional band topology in a superconducting doped topological insulator, Cux-Bi2Se3: Topological Superconductor or non-Abelian superconductor?
最近发现掺铜的拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$在冷却时经历超导转变，这提高了它是第一个已知的“拓扑超导体”或实现新的非阿贝尔超导状态的可能性。它的真正性质取决于关键的体和表面状态带拓扑结构。我们提出了第一个光电子能谱的结果，通过检查在许多不同的铜掺杂值的能带拓扑，我们发现，拓扑保护的自旋螺旋表面状态保持良好的保护和分离的费米能级，其中铜配对发生在最佳掺杂的拓扑绝缘体的体狄拉克带。铜的加入导致非线性电子掺杂和强重整化的拓扑表面态。这些极不寻常的观测结果强烈地表明，在Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$的拓扑表面上的超导性不能是任何常规类型的一般拓扑理论。首次报道了三维体狄拉克能带结构的超导掺杂态和拓扑不变性质，这将有助于为这种新型超导体制定一个具体的理论。
2009-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in proximity to type-II superconductors
邻近耦合到超导体的一维系统可以被外部磁场驱动到拓扑超导相。在这里，我们调查的效果，由磁场在提供邻近效应的II型超导体中创建的涡旋。我们确定不同的方式，拓扑保护的马约拉纳模式可以妥协，并讨论策略，以规避这些不利影响。我们的研究结果也与邻近量子霍尔边缘态的拓扑相有关。
2020-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Higher-order topological odd-parity superconductors
带隙奇宇称超导体的拓扑性质是由正常态的费米面和对节点共同决定的。我们揭示了费米面的可收缩性和非平凡Berry相的存在是实现高阶拓扑奇宇称超导体（HOTOPSC）的两个关键条件。当正常态为正常金属时，我们揭示了可移动Dirac对节点的必要性，并提供了实现HOTOPSC的一般而简单的原理。我们的研究结果不仅可以用于分析奇宇称超导体的拓扑性质，而且由于它们在哈密顿描述中的直接类比性，可以作为设计高阶拓扑超导体和高阶拓扑绝缘体新平台的指导原则。
2019-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
