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
Can deeply underdoped superconducting cuprates be topological superconductors?
节状$d_{x^2-y^2}$超导能隙是铜氧化物高温$_c$超导体的一个重要特征。令人惊讶的是,最近的角度分辨光电子能谱的深度欠掺杂的铜氧化物揭示了一个nodeless能隙,这是粘附到费米面。重要的是,在几个不同的铜酸盐家族的化合物中观察到这种现象。在这封信中,我们提出了一个令人兴奋的可能性,即完全能隙态是拓扑超导体。
2013-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Does the existence of Majorana zero mode in superconducting vortices imply the superconductivity is topologically non-trivial?
我们表明,存在的马约拉纳零模式(2D),和手征色散马约拉纳模式(3D),在超导体的涡核是既不充分也不必要的条件下,得出结论的超导性是拓扑非平凡的。我们讨论了这一结果的相关性邻近诱导超导,在磁场的存在下,在拓扑绝缘体的表面。
2018-12-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Proximity Effect on the Edge of Fractional Topological Insulators
研究了超导邻近效应对时间反演对称分数拓扑绝缘体(FTI)螺旋边缘态的影响。电子的库珀配对导致边缘上的分数激发的多粒子凝聚。我们发现在强耦合阶段,超导区和磁绝缘区之间的界面上出现了局域化的零能模,这是导致基态拓扑简并的原因.通过将低能有效哈密顿量映射到量子Potts模型,我们确定了零模的算符代数,并证明了它们具有非平凡的编织性质。然后,我们证明,约瑟夫森电流介导的FTI的边缘状态的超导体之间的结表现出分数约瑟夫森效应的周期是$4π$的倍数。
2012-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surface spectral function in the superconducting state of a topological insulator
讨论了由拓扑绝缘体实现的超导体,如铜插层Bi $_{2}$ Se $_{3}$的表面光谱函数。这些功能的计算投影体状态的表面为两个不同的模型,以前提出的拓扑绝缘体。依赖的表面光谱上的对称性的散装配对序参量的讨论,特别强调奇宇称配对。奇异谱像一个Andreev束缚态连接到拓扑表面状态。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Polynomial description of inhomogeneous topological superconducting wires
我们提出的普适功能的p波超导导线的拓扑不变量后,列入空间不均匀性。本文研究了三类分布势:单杂质势、公度势和无公度势。通过将拓扑不变量分成两部分,一部分依赖于化学势,另一部分不依赖于化学势,得到了一个解析多项式描述。对于均匀的情况下,一个椭圆形区域的拓扑不变量振荡。这些振荡的零点出现在有限线的费米子宇称转换点上。这些振荡的增加与不均匀性的强度导致新的非拓扑相。我们根据每一类的空间分布来描述这些新的相位。在XY模型中也可以观察到这样的相。
2017-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Superconducting States and Quasiparticle Transport on Kagome Lattice
本研究在kagome晶格上构建有效模型,研究手性电荷密度波拓扑超导态,发现热霍尔电导率曲线差异受拓扑保护,可用于区分$A\mathrm{V_3Sb_5}$家族材料的配对对称性。
2024-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalized quasiparticles, topological monopoles and superconducting line nodes in heavy fermion CeTX$_3$ compounds
非中心对称超导体最近引起了人们的广泛关注,因为缺乏反转对称性混合了自旋单重态和三重态配对态,这可能允许实现拓扑超导性。在这项工作中,我们研究了家庭的反转破CeTX $_3$重费米子超导体的电子性质,发现拓扑节点线以及狄拉克和Weyl点,这是重整化更接近费米能量的相关性。我们发现,外尔结线对正常态费米面自旋结构有着重要的影响,并导致超导相的线结。
2020-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of the topological Dirac fermions and surface states in superconducting BaSn3
拓扑电子结构与超导电性之间的相互作用引起了人们极大的兴趣,因为它们可以诱导出拓扑超导电性(TSCs),而TSCs可以用来实现量子计算中的拓扑量子比特。在众多的TSC候选材料中,超导BaSn_3(Tc ~ 4.4K)被预测为拓扑Dirac半金属(TDS),沿着G-A方向具有两对Dirac点。在这里,通过结合使用角分辨光电子能谱和从头计算,我们确定了预测的拓扑狄拉克费米子,并证实了TDS性质的化合物。此外,我们还观察到连接狄拉克点的表面态。我们的观察表明BaSn 3作为一个超导体与非平凡的拓扑电子结构。
2021-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Higher-Order Nodal Hinge States in Doped Superconducting Topological Insulator
掺杂强拓扑绝缘体是实现全禁带三维拓扑超导体(TSC)最有希望的候选材料之一。在这封信中,我们重新审视这个系统,并揭示了以前错过的高阶拓扑的可能性。我们发现,在一个有限的范围内的掺杂,Fu-Berg超导配对可以引起马约拉纳表面状态,和节点铰链状态。有趣的是,我们观察到的表面和铰链模式共存的超导状态下,只有当有体和表面费米面在正常状态。此外,我们发现,铰链模式可以出现的正常状态组成的强或弱掺杂的拓扑绝缘体。总之,这项工作可以允许在一个很好的探索类材料中发现超导铰链模式,即,掺杂的强或弱拓扑绝缘体。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Study of the superconducting ground state of topological superconducting candidates Ti$_{3}$X (X = Ir, Sb)
A15化合物的拓扑非平凡能带结构由于可能实现拓扑超导电性而引起人们的关注。本文报道了用μ子谱测量方法对A_(15)化合物Ti $_{3}$ X(X = Ir,Sb)超导基态的微观研究。零场μ介子测量表明,时间反演对称性在这些材料中得到了保留。此外,比热和横向场μ子光谱测量排除了任何可能性,有一个节点或各向异性的超导能隙,揭示了传统的s波性质的超导基态。本工作将A_(15)化合物Ti $_{3}$ X(X = Ir,Sb)归类为时间反演保持拓扑超导体。
2020-11-04 cond-mat.supr-con
Full superconducting gap in the doped topological crystalline insulator, Sn$_{0.6}$In$_{0.4}$Te
掺杂的拓扑晶体绝缘体Sn $_{0.6}$ In $_{0.4}$ Te超导单晶的热导率为$T_c =$ 4.1 K,测量到低至50 mK。发现在零磁场下,剩余线性项$κ_0/T$可以忽略。在低磁场下,$κ_0/T$显示出慢场依赖性。这些结果表明,超导能隙是无节点的,除非存在与热流方向垂直的点节点。然而,由于Sn $_{0.6}$ In $_{0.4}$ Te的高对称性fcc晶体结构,可以排除这种点节点。因此,我们证明,这种拓扑超导体候选人有一个完整的超导能隙在散装。它可能是非常规的奇宇称$A_{1u}$态,支持表面Andreev束缚态。
2013-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Coherence Length of Majorana Zero Modes at Vortices in Superconducting Topological Insulators
研究发现超导拓扑绝缘体涡旋处马约拉纳零能模的相干长度由拓扑绝缘体本征性质决定、与超导序参量无关,揭示其与p波拓扑超导体的拓扑差异。
2023-05-18 cond-mat.supr-con
Effect of Fermi surface evolution on superconducting gap in superconducting topological insulator
超导拓扑绝缘体是一种很有希望的拓扑超导体。最近的实验表明,三维费米面演化为二维费米面。我们发现费米面上的超导能隙结构随着这种演化而系统地变化。阐明了自旋晶格弛豫速率和比热等体电子性质与费米面的形状和能隙函数的类型有关。这些结果可作为确定Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$的配对对称性的指导。
2014-05-27 cond-mat.supr-con
Gapless vortex bound states in superconducting topological semimetals
我们发现超导拓扑半金属中的涡旋束缚态是无带隙的,这是由于在它们的正常态中存在拓扑无质量激发。我们证明了这个普遍的结果在各种半金属,包括狄拉克和Weyl半金属,三重简并自旋1费米子,自旋3/2 Rarita-Schwinger-Weyl费米子半金属和其他奇异的费米子半金属。这些无带隙束缚态的形成与$π$相超导体-正常金属-超导体(SNS)结中的Andreev镜面反射和传播Andreev模密切相关。我们进一步证明了这些无隙态是拓扑保护的,并且可以从拓扑泵浦过程中导出。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
$\mathbb{Z}_2$ Topologically Obstructed Superconducting Order
提出了一类在三维时反不变系统中对序为$\mathbb{Z}_2$的拓扑超导性。当两个费米面通过时间反演和镜像对称性联系在一起时,例如在$\mathbb{Z}_2$狄拉克半金属中,弱耦合区的费米面间配对继承了能带拓扑阻碍。因此,配对顺序不能很好地定义在整个费米面,并形成一个时间反演不变的推广U($1$)的双谐配对。基于掺杂的$\mathbb{Z}_2$ Dirac半金属,构造了$\mathbb{Z}_2$拓扑阻塞超导体的紧束缚模型,并表现出节点对.在一个开放的边界,该系统表现出一对拓扑保护的表面状态的时间反演。
2020-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Topological Fluids in Josephson Junction Arrays
我们认为,阻挫约瑟夫森结阵列可以支持一个拓扑有序的超导基态,其特征在于一个非平凡的基态简并环上。这种超导量子流体提供了一个明确的例子,说明超导性是由拓扑机制而不是通常的朗道-金兹伯格机制产生的。
2006-04-21 cond-mat.supr-con hep-th
Topological superconducting transition driven by time-reversal-symmetry breaking
三维线结超导体具有非平凡的拓扑结构,这种拓扑结构受到时间反演对称性的保护。本文利用重整化群方法研究了四种无带隙线节费米准粒子间的短程相互作用。我们发现,这样的相互作用可以诱导动力学破缺的时间反演对称性,改变了拓扑结构,并可能导致六个可能的不同的超导状态,区分的群表示。在计算了所有可能的相变不稳定性的不稳定性之后,我们确定了以$id_{xz}$ -波隙对称性为特征的超导配对是非中心对称超导体中的主要不稳定性。适当地推广这种方法,有望在$^3$ He极性相的相似拓扑变化过程中挑选出最有利的超导配对。
2021-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Pair-Density-Wave Superconducting States
我们证明了在扩展的Heisenberg-哈伯德模型中出现的对密度波超导态在存在Ising自旋对称性的情况下是拓扑的,并且在开边界和与均匀$d$波一维超导体的结处支持Majorana零模.类似于传统的有限动量配对态,PDW态的序参量是具有有限动量的电荷- $2e$场。然而,这里的序参量是一个{ \it四次}电子算符,传统的平均场论不能应用于研究这种状态。我们使用玻色化来证明一维PDW态在边界处具有MZM。这种超导态是一种奇异的拓扑相,支持具有有限动量配对场和电荷- $4e$超导性的马约拉纳费米子。
2014-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Classification of time-reversal symmetric topological superconducting phases for conventional pairing symmetries
该研究基于近期框架对常规配对对称性下时间反演对称拓扑超导体进行分类,通过实空间方法阐明边界模式本质,指出与拓扑晶体绝缘体计算的差异源于二维拓扑超导体界面的涡旋零模,其分类对多数群完整,为相关超导体作为拓扑候选提供新见解。
2022-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nodal $d+id$ pairing and topological phases on the triangular lattice: unconventional superconducting state of Na$_x$CoO$_2\cdot y$H$_2$O
我们证明了三角晶格上有限角动量配对手征超导体在复能隙函数中存在零点。拓扑量子相变发生通过节点超导态在一个特定的载流子密度$x_c$,其中正常状态的费米面穿过孤立的零。对于自旋单重态配对,我们表明,第二近邻$d+id$-波配对可以占主导地位的配对通道。在$x_c\simeq0.25$处的无隙临界态有六个狄拉克点,并且是拓扑非平凡的,其$T^3$自旋弛豫速率低于$T_c$。这一图象为Na $_x$ CoO $_2\cdot y$ H $_2$ O的非常规超导态提供了一种可能的解释。分析配对模型与强关联使用Gutzwiller投影和对称性参数,我们研究这些拓扑相位和相变作为Na掺杂的函数。
2008-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental evidence of anomalously large superconducting gap on topological surface state of $β$-$\rm\mathbf{Bi_2Pd}$ film
先天拓扑超导体(TSC)在单一材料中结合了拓扑表面态和无节点超导性,实现了有效的$p$ -波配对而没有界面复杂化。利用角分辨光电子能谱和$in$ - $situ$分子束外延相结合的方法,研究了$β$ - $\rm{Bi_2Pd}$薄膜的动量分辨超导性。我们发现拓扑表面态($Δ_{TSS} \sim$ 3.8 meV)的超导能隙比体态($Δ_b \sim$ 0.8 meV)的超导能隙大大增强。$2Δ_{TSS}/k_BT_c \sim14.2$的比值基本上大于BCS值。通过测量$β$ - $\rm{Bi_2Pd}$块状单晶作为比较,我们清楚地观察到在膜中的化学势的上移。此外,我们的第一性原理计算还揭示了拓扑表面态表面重量的增加,这表明狄拉克-费米子介导的宇称混合可能导致这种反常的超导增强.我们的研究结果建立了$β$ - $\rm{Bi_2Pd}$薄膜作为一个独特的情况下,先天的TSC具有高度增强的拓扑超导能隙,这可能会稳定马约拉纳零模在较高的温度。
2019-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Massive Dirac Edge Modes and Long-Range Superconducting Hamiltonians
我们发现新的拓扑效应在一维Kitaev链修改的长程哈密顿变形的跳跃和配对条款。这类模型显示了由下带特征向量的Berry/Zak相位和哈密顿量的缠绕数测量的保序拓扑。对于指数衰减的跳跃幅度,拓扑扇区可以显着增强的穿透长度的增加,实验上可以实现的东西。对于幂律衰减的超导配对,边缘的无质量马约拉纳模配对在一起成为一个大质量的非局域狄拉克费米子,局域在链的两边:一个新的拓扑准粒子,我们称之为拓扑大质量狄拉克费米子。由于长程耦合,该拓扑相具有分数拓扑数。目前的实验装置和拓扑量子计算的可能应用进行了讨论。
2016-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Search for superconducting proximity effect in a topological insulator and high temperature superconductor heterostructure Bi2Se3/Bi2Sr2CaCu2O8+
理解拓扑绝缘体表面的超导邻近效应对于在固态环境中实现拓扑超导和Majorana费米子具有重要意义。制备了拓扑绝缘体(TI)Bi 2Se 3薄膜与高温超导体Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8+(Tc ~ 91 K)之间的异质结构样品。利用角分辨光电子能谱(angle-resolvedphotoemission spectroscopy,AES)研究了Bi_2Se_3薄膜的电子结构和表面超导能隙的存在。我们的系统数据表明,在样品温度低至10 K(<<91 K)的拓扑表面态中没有明显的邻近诱导超导能隙,置信水平为5 meV,比以前声称的要小得多,这表明在TI表面上几乎不存在邻近诱导的超导性。我们的动量空间成像提供了证据的Bi 2Se 3/Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8+样品,我们认为这是由于晶格晶体对称性的强烈失配的两个结晶相共存。我们的数据确定的主要贡献者在减少接近诱导的超导能隙低于meV的范围内,包括Bi 2Se 3和Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8+费米表面之间的动量空间重叠的缺乏,晶格晶体对称性和超导配对对称性的强烈失配,以及在Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8+的超导相干长度非常短。我们的ARPES研究不仅提供了关键的动量空间的见解Bi 2Se 3/Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8+异质结构,但也设置了上限的接近诱导间隙实现马约拉纳费米子条件在这个系统中,这可…
2014-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Properties of Topological Semimetal 1$T$-RhSeTe
本文合成并表征了新型 Dirac 型拓扑半金属 1$T$-RhSeTe,发现其在 4.72 K 发生 II 型超导转变且上临界场较高,为探索拓扑超导电性提供了候选平台。
2023-11-02 cond-mat.supr-con
Field-free Superconducting Diode Effect and Topological Fulde-Ferrell Superconductivity in Altermagnetic Shiba Chains
Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究通过交替磁体近邻的Shiba链实现无磁场超导二极管效应和拓扑费尔曼超导性,利用可控的Majorana零模和非 reciprocal超电流,展示了高效的拓扑超导器件。
2025-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topological Larkin-Ovchinnikov phase and Majorana zero mode chain in bilayer superconducting topological insulator films
我们从理论上研究了双层超导拓扑绝缘体薄膜,其中顶面态和底面态都具有超导电性。我们发现,一个平面内的磁场可以驱动系统进入拉金Ovchinnikov(LO)相,在那里的电子与有限的动量配对。LO相位是拓扑非平凡的,其特征在于由Z2拓扑不变量,导致沿垂直于面内磁场的边缘的马约拉纳零模式链。
2017-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hexagonal warping effect to Majorana zero modes at ends of superconducting vortex line in doped 3D strong topological insulators
在超导拓扑绝缘体中,超导涡旋线可以捕获一维拓扑带,其端部具有局域化的马约拉纳零模(MZM)。在本工作中,我们研究了六角弯曲对涡旋相变的影响。我们对Bogliubov de Gennes方程进行了基于半经典公式的解析计算和基于全量子力学的数值计算。我们发现六角弯曲项随着化学势的变化而扩大了涡旋线的拓扑区域,即使在没有拓扑表面态的情况下也会导致MZM。
2018-11-15 cond-mat.supr-con
Quasiclassical Eilenberger theory of the topological proximity effect in a superconducting nanowire
利用准经典Eilenberger理论研究了具有p波序参量的纳米线与金属纳米线之间的拓扑超导邻近效应。该模型忠实地代表了实验装置的关键定性特征,其中只有一部分纳米线与块状超导体直接接触,诱导拓扑超导性。它表明,Eilenberger方程代表了一个可行的替代Bogoliubov-de Gennes理论的拓扑超导异质结构,并提供了一个更简单的定量描述的一些观测。对于我们的设置,我们获得了准经典格林函数和态密度作为位置和能量的函数的精确解析解。由边界引起的相关性涉及与p波和奇频配对相关的项,这些项相互交织,并对平等的基础上的可观测性做出贡献。我们恢复签名的标准马约拉纳模式的超导段的末端附近,但没有发现这样的本地化模式中诱导的金属段。相反,零偏置功能是分散在整个金属部分根据以前的作品。在较短的电线,马约拉纳模式和离域峰分裂远离零能量。对于长金属段,非拓扑Andreev束缚态出现并最终合并在一起,产生无带隙超导体。
2014-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in topological metals
三维拓扑绝缘体中的超导邻近效应是由界面处的Majorana束缚态引起的。然而,用于3D TI的大多数候选材料是体金属,其中在费米能级处的体状态与表现出自旋-动量锁定的明确定义的表面状态共存。在这样的拓扑金属中,邻近效应可以与TI中的邻近效应定性地不同。通过研究Bogoliubov-de Gennes形式主义中的模型拓扑金属-超导体(TM-SC)异质结构,我们表明,对振幅到达裸露的表面,不像在拓扑绝缘体-超导体(TI-SC)异质结构中,它被限制在界面。此外,我们预测涡旋束缚态光谱包含一个马约拉纳零模式本地化在裸露的表面,从散装涡旋束缚态光谱由有限的能隙在这样的TM-SC异质结构。这些裸露的表面结合的模式是经得起实验观察和操纵,呈现出优势的TM-SC的TI-SC。
2014-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Translation invariant topological superconductors on lattice
本文引入了四个Z_2拓扑指数zeta_k= 0,1(k=(0,0),(0,pi),(pi,0),(pi,pi)),它们刻画了16类具有平移对称性但可能破坏其它对称性的二维超导态。这16类超导态的区别在于它们在偶数对偶数、偶数对奇数、奇数对偶数和奇数对奇数晶格上的费米子的偶数/奇数。结果表明,即使对于相互作用系统,也存在16类拓扑超导态。对于非相互作用系统,我们发现zeta_k是基态中k=(0,0),(0,pi),(pi,0)或(pi,pi)轨道(mod 2)上的电子数.对于只有平移对称的3D超导态,有256种不同类型的拓扑超导体。
2009-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological $s$-wave superconductors driven by electron correlation
有趣的是,电子相互作用是否能在没有自旋轨道耦合的情况下将拓扑平凡的超导体变成非平凡的超导体。本文精确求解了一个关联$s$波超导模型。计算了超导基态的费米子数宇称随电子相互作用的变化,得到了拓扑相图。在掺杂的莫特绝缘体中发现了拓扑$s$波超导态,并通过对拓扑边界零模的数值研究进一步证实了这一点.
2020-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal invariant and fully gapped unconventional superconducting state in the bulk of the topological Nb0.25Bi2Se3
近年来,Nb掺杂的拓扑绝缘体Bi_2Se_3(其中Nb原子的有限磁矩嵌入Bi_2Se_3层间的范德华能隙中)被证明具有超导性(Tc = 3 K)和拓扑表面态。在这里,我们报告的μ子旋转实验探测的温度依赖的有效磁穿透深度Lambda_eff(T)在层状拓扑超导体候选人Nb_(0.25)Bi_2Se_3。在低温下,λ_(eff)^(-2)(T)的指数温度关系表明,在超导转变温度T_c = 2.9 K,带隙与T_c之比2Delta/k_BT_c = 3.95(19)的体材料中存在一个完全带隙的超导态。我们还揭示了T_c/λ_(eff)^(-2)比与非常规超导体的T_c/λ_(eff)^(-2)比相当,这暗示了一种非常规的配对机制。此外,时间反演对称性破缺被排除在超导态与灵敏的零场muSR实验。我们希望目前的结果将刺激理论研究,以获得超导电性和Nb_0.25Bi_2Se_3的拓扑非平凡电子结构之间的关系的微观理解。
2020-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Probing the superconducting gap structure in the noncentrosymmetric topological superconductor ZrRuAs
利用μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)测量方法研究了具有非中心对称晶体结构的拓扑晶体绝缘体(TCI)候选ZrRuAs($T^{\rm on}_{\rm c}$ = 7.9(1)K)的超导能隙结构.我们还给出了ZrRuAs的磁化强度、电阻率和热容的测量结果,表明在7.9K以下具有体超导电性。从低于$T_{\rm c}$的TF- $μ$ SR谱的分析中获得的有效穿透深度的温度依赖性由各向同性的$s$ -波隙模型很好地描述,这也是从超导状态下的热容的分析中推断的。ZF $μ$ SR的数据没有显示出任何显着的变化,μ子自旋弛豫率以上和以下的超导转变温度表明,时间反演对称性是保存在这种材料的超导状态。
2021-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sn2Pd: a possible superconducting material with topological surface states
在这篇文章中,我们报告了详细的磁输运测量拓扑半金属(TSM)的候选人,锡2Pd。采用自熔法合成了Sn_2Pd单晶。通过粉末X射线衍射(PXRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征了产物的相纯度和晶体形貌。超导转变的签名被认为是在运输和磁运输测量,这是进一步支持的交流磁化研究。Sn_2Pd在2.8K以下开始超导,但在2K以下没有零电阻。虽然,低于超导起始温度(2.8K)的等温磁阻率测量清楚地显示出超导体的行为,但在热容测量中没有观察到,表明其性质较弱。在正常状态下进行的Sn2Pd的磁输运测量显示存在弱反局域化(WAL)效应,这是通过模拟低场磁导率(MC)通过Hikami Larkin Nagaoka(HLN)形式主义证实。值得一提的是,本文首次报道了Sn 2Pd的磁输运测量,结果表明Sn 2Pd是一种在2.8K以下具有弱超导相的拓扑材料。
2022-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topologically-enforced bifurcations in superconducting circuits
拓扑绝缘体和超导体与非线性动力学领域的关系还没有得到广泛的探索。为了解决这个问题,我们采用了苏-施里弗-希格模型,一个典型的例子,一个拓扑绝缘体的线性耦合几何,并使其非线性的超导电路的上下文中。因此,该系统表现出拓扑强制分岔的拓扑控制参数的函数,这最终引起混沌动力学,分离的阶段,表现出明确的拓扑特征。
2016-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of tunneling spectroscopy in a superconducting topological insulator
我们计算了正常金属和超导拓扑绝缘体CuxBi_2Se_3结的隧穿电导。在无带隙Andreev束缚态(ABS)的存在下,即使对于三维全带隙超导态,隧穿电导也显示出零偏置峰。这种零偏压电导峰源于动量空间中表面态跃迁引起的表面态密度的增加。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortical versus skyrmionic states in the topological phase of a twisted bilayer with $d$-wave superconducting pairing
最近的研究表明,当超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的两个扭曲单层在一定的扭曲角下发生耦合时,会出现手性拓扑相.在这项工作中,我们揭示了这种扭曲的超导双层膜的行为与$d_{x^2-y^2}$配对对称的存在下施加磁场。具体来说,我们表明,紧急涡旋物质可以作为吸烟枪检测拓扑超导在这样的双层。此外,我们报告了两个不同的skyrmionic状态,表征手性拓扑相位,并提供充分的考虑他们的实验签名和他们的演变与扭曲角。
2022-06-29 cond-mat.supr-con
Superconducting doped topological materials
近年来,马约拉纳费米子(Majorana fermions,MFs)的研究已成为凝聚态物理中最重要和最令人兴奋的问题之一,因为这种奇异的准粒子有望引起前所未有的量子现象,其功能特性将用于发展未来的量子技术。理论上,MF可以存在于各种类型的拓扑超导体材料中,其特征在于拓扑保护的无隙表面态,其本质上是Andreev束缚态。超导掺杂的拓扑绝缘体和拓扑晶体绝缘体是有希望的候选者,以窝藏MF。本文讨论了基于时反不变超导拓扑材料的磁流变场研究的最新进展和认识,以加深我们的理解,并对这些系统中磁流变场的寻找和实现有更好的展望。我们还讨论了这些体系统实现MF的一些优点,包括显着的超导鲁棒性对超导杂质。
2015-05-21 cond-mat.supr-con
Topological superconducting phases and Josephson effect in curved time-reversal-invariant superconductors
我们考虑了具有各向异性自旋单态超导配对和时间反演不变对称性的Rashba自旋轨道耦合纳米线。我们探讨了该系统的拓扑超导相的演变,由于几何变形的代表性的情况下,在一个半椭圆形的形状弯曲的导线。我们发现,当系统是在其拓扑超导相,强烈的不均匀性的轮廓曲率可以产生一对本地化的本征模,这可以归因于一个不均匀的拓扑相。弯曲的几何轮廓还允许通过自旋轨道耦合(SOC)的诱导不均匀性来调谐超导状态的自旋相关性。超导对关联的几何控制允许操纵约瑟夫森结中的临界电流,该结由两个由自旋-轨道耦合的正常金属隔开的时间反转不变的拓扑超导体组成。特别是,我们发现,可以利用曲率的不均匀性放大电流强度,但也产生一个$0-π$过渡,和二次谐波的贡献,这产生,对于一些特定的几何配置,一个$φ$结的行为。
2019-12-06 cond-mat.supr-con
Bulk electronic state of superconducting topological insulator
研究了以拓扑绝缘体为母体材料的超导拓扑绝缘体的电子性质。本文计算了L。Fu和E. Berg(Phys. Rev. Lett. 105,097001)。由于四对中的三对的比热温度依赖性的线形几乎相同,因此很难简单地从比热中识别它们。另一方面,我们得到了反映库珀对自旋结构的各种自旋磁化率随温度的变化。本文提出通过改变外加磁场的方向,测量奈特位移,可以确定超导拓扑绝缘体的对对称性。
2013-03-07 cond-mat.supr-con
Topological properties of superconducting junctions
受一维拓扑超导体领域的最新进展的启发,我们研究了一般超导结的s矩阵的拓扑性质,其中维数不应起任何作用。我们认为,对于一个有限的交界处的s-矩阵总是拓扑平凡。通过考虑s-矩阵的低能共振极点,解决了一个与已有结果明显矛盾的问题。因此,在有限结中不发生常见的拓扑转变。我们揭示了一个不同类型的过渡,涉及的共振极点的配置。
2011-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting density of states and bandstructure at the surface of the candidate topological superconductor Au2Pb
Au $_2$ Pb的电子能带结构具有狄拉克锥,当经历结构转变成低温超导相时,狄拉克锥会产生间隙。这表明超导相($T_c=1.1$ K)可能在表面具有拓扑性质。本文对超导Au $_2$ Pb表面进行了扫描隧道显微镜实验。我们测量了超导能隙,发现在费米能级上有相当大的超导态密度。我们讨论了可能的起源,这一发现在超导诱导到表面状态。
2022-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Identify the topological superconducting order in a multi-band quantum wire
如何区分由马约拉纳费米子引起的零偏峰(ZBP)和其他效应引起的零偏峰是量子线拓扑有序性检测中的一个难题。在本文中,我们提出了区分拓扑超导相从拓扑平凡的阶段,使约瑟夫森结的量子线连接到一个侧引线,然后测量隧道电导通过它作为跨结$ϕ$的相位差的变化。即使在两相中都存在ZBP,我们也可以通过$ϕ=π$处的电导峰和附近的蝴蝶图案来识别拓扑超导相。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Abelian toplogical superconductors from topological semimetals and related systems under superconducting proximity effect
非阿贝尔拓扑超导体的特征是量子化涡旋中束缚的{零能量}马约拉纳费米子的存在。这是由{ \em odd} Chern数表征的非平凡体拓扑的结果。结果表明,在具有一个能带交叉点的拓扑半金属中,所有带隙超导体都是非阿贝尔超导体。这样一个属性是广义的相关,但更一般的系统,这将是有用的,在寻找非阿贝尔超导体和马约拉纳费米子。
2013-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Strongly enlarged topological regime and enhanced superconducting gap in nanowires coupled to Ising superconductors
需要外部磁场来驱动接近s波超导体的纳米线进入支持马约拉纳端态的拓扑状态。然而,磁场通常抑制在纳米线上感应的邻近超导能隙。在最近的实验中,使用InSb纳米线耦合到Al,感应邻近间隙消失在磁场B~ 1 T。这导致导线上的小的超导能隙和与磁场的强度成比例的窄拓扑区域。在这项工作中,我们表明,通过将纳米线放置在最近发现的伊辛超导体,如原子薄的过渡金属二硫属化物(TMD)NbSe 2,拓扑超导能隙的线可以保持在一个大的磁场强为B~ 10 T。这种强大的拓扑超导能隙是由母体伊辛超导体的独特的等自旋三重态库珀对引起的。强磁场允许的拓扑制度的10倍以上的InSb线耦合到铝。我们的工作建立了一个现实的平台,建立强大的马约拉纳为基础的量子位。
2019-08-30 cond-mat.supr-con
Challenges in detecting topological superconducting transitions via supercurrent and phase probes in planar Josephson junctions
本文通过严格数值计算证明平面约瑟夫森结中的临界超流和基态相位无法可靠指示拓扑超导转变,并讨论了更有效的确认策略。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Superconducting Phases in a Strained Altermagnet-Superconductor Heterostructure
Department of Applied Physics, Tokyo University of Science(东京理科大学应用物理系)
本文研究二维s波超导体与d波交变磁体异质结构中的拓扑超导相,发现应变引起的晶格畸变可在广泛参数区域实现拓扑超导,为实验实现提供新途径。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling Conductance and Surface States Transition in Superconducting Topological Insulators
本文发展了超导拓扑绝缘体(STI)的隧穿谱理论,其中表面Andreev束缚态(SABS)表现为螺旋状的Majorana费米子。基于母体拓扑绝缘体的对称性和拓扑性质,我们发现STI中的SABS在能量色散方面具有深刻的结构转变。通过调整能带的化学势和有效质量,跃迁产生了各种各样的马约拉纳费米子。我们澄清,马约拉纳费米子在附近的过渡引起强大的零偏置峰之间的正常金属/STI结的隧道电导。
2012-03-01 cond-mat.supr-con
Screening and Topological Order in Thin Superconducting Films
我们导出了一个有效的二维低能超导薄膜耦合到三维起伏电磁场的理论。利用这一理论,我们讨论了等离子体振荡,电荷和涡旋之间的相互作用,并提取了涡旋的能量。在发现有效理论正确地描述了长距离物理之后,我们用它来研究超导薄膜在多大程度上是一种拓扑有序的物质相。
2018-09-03 cond-mat.supr-con hep-th
Topological superconducting states in monolayer FeSe/SrTiO$_{3}$
在单晶SrTiO $_{3}$衬底上生长的单层FeSe(FeSe/STO)具有显著的高温超导性,其转变温度$T_{c}$超过65 K。本文通过对FeSe独特电子结构的分析和对对称性的系统分类,发现在单层FeSe中,具有奇宇称的$s$ -和$p$ -波对都能产生拓扑超导态,而$s$波拓扑超导态的奇异性质与其独特的非对称晶格结构密切相关,动量锁定我们的结果表明,单层FeSe可以在拓扑非平凡的$s$波超导态,如果相关的有效配对相互作用是占主导地位的比较,与其他候选人。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Higher-order topological and nodal superconducting transition-metal sulfides MS (M = Nb and Ta)
本研究结合超导体密度泛函理论与对称性指标,预测过渡金属硫化物MS(M=Nb和Ta)具有Z4=2的高阶拓扑与节点超导性,其Tc高于Nb/Ta金属超导体,可通过电子掺杂和轻同位素提升,为拓扑量子领域研究与器件应用提供新平台与理论支撑。
2023-08-26 cond-mat.supr-con
Unified scattering approach to Josephson current and thermal noise in BCS and topological superconducting junctions
我们提出了一个统一的描述之间的结$s$波(BCS)超导体和结之间的$p$波超导体在一个拓扑非平凡的阶段,这依赖于一个散射态展开。我们计算了两种结中的约瑟夫森电流和热噪声,并展示了两个拓扑超导体的结托管马约拉纳零能模式的一些特征。
2018-07-24 cond-mat.supr-con
Superconducting Quantum Interference Devices Made of Sb-doped Bi2Se3 Topological Insulator Nanoribbons
报道了用Sb掺杂的Bi_2Se_3拓扑绝缘体(TI)纳米颗粒(NR)与PbIn超导电极接触制成的超导量子干涉器件(SQUID)的制备和表征。当外加磁场沿NR轴方向作用时,由于一维子带的存在,TI NR表现出周期性的磁导振荡,即所谓的Aharonov-Bohm振荡。在PbIn电极的超导转变温度以下,我们观察到超导电流流过TI NR基SQUID。临界电流随垂直于SQUID环的磁场周期性地调制,揭示了周期性对应于超导通量量子。我们的实验观测有助于探索TI NR中的Majorana束缚态,为开发拓扑量子信息器件提供了希望。
2020-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con