In this article, we report the detailed magneto transport measurements of the topological semimetal (TSM) candidate, Sn2Pd. Single crystal of Sn2Pd is synthesized through the self-flux method. Phase purity and crystalline morphology are confirmed through powder X ray diffraction (PXRD) pattern and field emission scanning electron microscopy (FESEM) image. Signatures of superconducting transition are seen in both transport and magneto transport measurements, which are further supported by the AC magnetization studies. Sn2Pd is found to show superconductivity onset at below 2.8K, but not the zero resistivity down to 2K. Although, isothermal magneto resistivity measurements below superconducting onset (2.8K) clearly exhibited superconductor-like behavior, but is not observed in heat capacity measurements, indicating the same to be of weak nature. Magnetotransport measurements performed in a normal state of Sn2Pd show the presence of a weak antilocalization (WAL) effect, which is confirmed by modeling of low field magneto-conductivity (MC) through Hikami Larkin Nagaoka (HLN) formalism. Here, it is worth mentioning that the present article is the first report on magneto transport measurements of Sn2Pd, which show the same to be a topological material with a weak superconducting phase below around 2.8K.
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。
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。
Two Pressure-induced Superconducting Transitions in SnBi$_2$Se$_4$ Explored by Data-driven Materials Search: New Approach to Develop Novel Functional Materials Including Thermoelectric and Superconducting Materials
利用高通量的第一性原理计算从无机材料数据库中搜索了具有窄禁带和近带边平坦带的新型热电和超导材料的候选材料。在目标化合物中合成的SnBi $_2$ Se $_4$显示出354 meV的窄带隙,并且在环境压力下的热导率为1 W/Km。样品SnBi $_2$ Se $_4$在11.1 GPa下表现出金属-绝缘体转变,正如理论估计所预测的。在20.2GPa和47.3GPa下发现了两个压力诱导的超导转变。数据驱动的搜索是发现新功能材料的一种很有前途的方法。
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。
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。
Magnetic, superconducting, and topological surface states on Fe$_{1+y}$Te$_{1-x}$Se$_{x}$
利用非阿贝尔统计进行无误差量子计算的想法引发了最近关于FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$中拓扑表面超导性和马约拉纳零模(MZM)的报道的兴趣。一个相关的难题是,在整个样品表面上观察到的拓扑特征和超导性质并不均匀。这些电子不均匀性的理解和实际控制提出了一个突出的挑战,潜在的应用。在这里,我们结合中子散射,扫描角分辨光电子能谱(ARPES),和微探针组成和电阻率测量,以表征电子状态的Fe $_{1+y}$ Te $_{1-x}$ Se $_{x}$。我们建立了一个相图,其中观察到的超导电性只有在足够低的Fe浓度,与不同的反铁磁相关,而共存的拓扑表面状态只发生在足够高的Te浓度。我们发现FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$位于两个相界附近,这解释了超导态和拓扑态的不均匀性。我们的研究结果表明,在实际应用中使用拓扑MZM所需的成分控制。
Quasi-classical theory of tunneling spectroscopy in superconducting topological insulator
本文发展了超导拓扑绝缘体(STI)的隧穿谱理论,即载流子掺杂拓扑绝缘体的超导态。基于准经典近似,我们得到了表面Andreev束缚态(ABS)的能量色散的解析表达式和正常金属/STI结隧穿电导的简洁公式.所得到的隧穿电导的简洁公式使实验数据的分析变得容易。作为我们理论的应用,我们研究了Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$的隧穿电导。我们揭示了我们的理论再现了Yamakage { \it et al} [Phys. Rev. B 85,180509(R)(2012)]的先前结果。我们进一步研究了在外加磁场中准粒子的能量由于多普勒效应而移动的磁隧道谱。通过旋转基面上的磁场,我们可以在磁隧穿谱中区分两种不同的拓扑超导态,即有和没有点节点。
Surface electronic state of superconducting topological crystalline insulator
研究了掺杂拓扑晶体绝缘体在超导态下的表面态。受Sn $_{1-x}$ In $_x$ Te的启发,我们考虑了完全带隙的对势,计算了表面光谱函数。发现在(001)面出现了镜保护的零能Andreev束缚态,这些束缚态可以沿表面布里渊区的镜对称线运动。我们还表明,表面Andreev束缚态的变化系统的掺杂由于在正常状态下的狄拉克表面状态的存在。
Doping-controlled topological superconducting transition in misfit layer compounds
Institut des Nanosciences de Paris(巴黎纳米科学研究所);Institut des Matériaux de Nantes Jean Rouxel(南特让·罗克塞尔材料研究所);Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Pavol Jozef Šafárik University(帕沃尔·约瑟夫·沙法里克大学)
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。
Proximity-effect-induced Superconducting Gap in Topological Surface States - A Point Contact Spectroscopy Study of NbSe2/Bi2Se3 Superconductor-Topological Insulator Heterostructures