Fractional topological superconductors with fractionalized Majorana fermions
在本文中，我们介绍了一个二维分数拓扑超导体（FTSC）作为一个强关联的拓扑状态，可以通过诱导的阿贝尔分数量子霍尔态的超导性，通过邻近效应。当邻近耦合较弱时，FTSC具有与其母态相同的拓扑序，因此是阿贝尔的。然而，在增加邻近耦合时，这种阿贝尔FTSC的体隙关闭并重新打开，导致新的拓扑顺序：非阿贝尔FTSC。利用几个参数，我们将推测描述非阿贝尔FTSC边缘态的共形场论（CFT）是$U(1)/Z_2$轨道理论，并利用它写出基态波函数。此外，我们预测FTSC的基础上的Laughlin状态在$ν=1/m$填充主机分数马约拉纳零模式绑定到超导涡旋。这些零模是非阿贝尔准粒子，这在它们的量子维数$d_m=\sqrt{2m}$中是显而易见的。利用基于棱边CFT的多准粒子波函数，导出了零模的投影辫阵。最后，非阿贝尔FTSC和$Z_{2m}$转子模型具有相似的拓扑顺序之间的连接进行了说明。
2013-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of Parafermion Zero Modes in Fractional Quantum Hall-Superconductor Heterostructures
该研究分析分数量子霍尔边缘与 s 波超导体邻近耦合结中的隧穿和背散射，揭示 parafermion 周期随温度及费米子宇称条件的变化，并指认电流-相位关系形状作为其观测特征。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional topological excitations and quantum phase transition in a bilayer 2DEG adjacent to a superconductor film
研究了与具有钉扎涡旋晶格的第二类超导体薄膜相邻的双层二维电子气。我们发现，随着层间隧穿的增加，半填充系统呈现出三个相：带隙相I（拓扑绝缘体），无隙临界相II（金属），带隙相III（带绝缘体）。相位I/III的霍尔电导为2/0 $e^{2}/h$，并且在相位II中具有非量化值。由于系统的拓扑性质，这三个相的激发（对拓扑缺陷的响应，局部涡旋缺陷）表现出不同的行为，包括相I中每一层的分数电荷$e/2$。而在四分之一填充的情况下，系统经历了从金属相到拓扑绝缘体相的量子相变（伴随分数电荷$e/4$的激发）。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical investigation of gapped edge states in fractional quantum Hall-superconductor heterostructures
分数量子霍尔超导体异质结构可以提供一个平台，走向非阿贝尔拓扑模式超越马约拉纳。然而，其定量理论研究仍然极具挑战性。我们提出并实现了一个研究分数量子霍尔液滴的超导不稳定性的边缘状态的数值设置。完全带隙的边缘具有拓扑自由度，可以对量子信息进行编码，以防止局部扰动。我们用精确对角化方法对Laughlin $ν=1/3$态的双层分数量子Hall系统的准空穴子空间进行了数值模拟。我们发现边缘基态的置换自旋相关的磁通插入，并证明其分数$6π$约瑟夫森效应，证明其拓扑性质和库珀配对的分数准粒子。
2018-05-05 cond-mat.str-el
Holon metal, charge-density-wave and chiral superconductor from doping fractional Chern insulator and SU(3)$_1$ chiral spin liquid
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本研究通过掺杂分数量子反常霍尔绝缘体和SU(3)₁手性自旋液体，探索霍隆金属、电荷密度波和手性超导体的形成机制。
2025-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interferometric Signatures of Zero Modes in Fractional Quantum Hall-Superconductor Heterostructures
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）
该研究针对分数量子霍尔-超导体异质结构中缺陷束缚的 parafermion 零模，提出两种探测其融合结构的干涉构型，通过约瑟夫森结与法布里-珀罗干涉仪的隧穿特性揭示缺陷的非阿贝尔性质。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional-flux oscillations of Josephson critical currents in multi-gap superconductors: a test for unconventional superconductivity
该研究用类金兹堡–朗道理论证明多能隙超导可导致约瑟夫森临界电流的分数磁通振荡，为识别 $s_\pm$ 波等非常规配对态及检验镍氧化物提供新的相位敏感实验思路。
2025-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Entangled Fractional Topology and Curvatures
我们提出了一个双自旋量子力学模型，外加磁场作用于Poincaré-Bloch球，揭示了一类新的拓扑能带，其Chern数为每个自旋的一半-1/2。这种分数拓扑结构背后的机制是在北极的双自旋产物态和接近南极的最大纠缠态。每个自旋的分数陈氏数可以通过磁极处的磁化强度来测量。我们研究了一个精确的协议，自旋动力学的时间反映了朗道-齐纳物理与能带交叉效应。我们显示了蜂窝晶格上的双自旋系统和拓扑双层模型之间的对应关系。这些模型描述了半金属与周围的纠缠区域的节环。
2021-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Representation-protected topology of spin-singlet $s$-wave superconductors
本研究揭示自旋单态s波多带超导体中存在由旋转与时间反演对称性保护的表示保护拓扑相，给出相关拓扑指标及费米面公式，构建具有二次色散无能隙表面态的模型并探讨与铁基超导体的关联。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Designing topology and fractionalization in narrow gap semiconductor films via electrostatic engineering
该研究提出仅用外部静电超晶格势在窄隙半导体薄膜中构造拓扑平微带，证明其可在零磁场下承载整数与分数量子反常霍尔态及复合费米液体相。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
How pairing mechanism dictates topology in valley-polarized superconductors with Berry curvature
研究配对机制对具有Berry曲率的谷极化系统拓扑超导性的影响，发现短程吸引与过屏蔽排斥相互作用分别使BdG Chern数与Berry曲率符号相同或相反，为区分配对机制提供了实验判据。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional chiral superconductors
二维$p_x+ip_y$拓扑超导体在$h/2e$涡旋的核心处具有无带隙的Majorana边缘模以及Majorana束缚态。在这里，我们构建了一个模型，实现分数对应的这个阶段：分数手征超导体。我们的模型是由一个阵列的耦合Rashba线在强相互作用的存在下，塞曼场，和邻近耦合到$s$波超导体。我们将填充因子定义为$ν=l_{\text{so}}n/4$，其中$n$是电子密度，$l_{\text{so}}$是自旋轨道长度。重点填充$ν=1/m$，$m$是一个奇数，我们得到了一个易于处理的模型，使我们能够研究的性质的体积和边缘。使用$ε$ -展开与$m=2+ε$，我们表明，体哈密顿量是缺口和样品的边缘主机手性$\mathbb{Z}_{2m}$ parafermion理论与中心电荷$c=\frac{2m-1}{m+1}$。与这种边缘理论相关的隧穿态密度表现出$ω^{m-1}$形式的异常能量依赖性。此外，我们发现，$\mathbb{Z}_{2m}$亚费米束缚态驻留在$h/2e$涡旋的核心。在我们的系统中构建一个适当的约瑟夫森结，我们发现，电流相位关系显示一个$4πm$周期性，反映了潜在的非阿贝尔激发。
2017-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Fermi surface topology and low-lying electronic structure of a new iron-based superconductor Ca10(Pt3As8)(Fe2As2)5
利用角分辨光电子能谱（ARPES）首次研究了最近发现的铁基超导体Ca_（10）（Pt_3As_8）（Fe_2As_2）_5（10-3-8相，Tc = 8 K）的低能电子结构和费米面拓扑.尽管它的三斜晶体结构，ARPES结果揭示了一个四重对称的能带结构与周围的布里渊区角落发现在其他铁基超导体的Dirac-cone-like费米点（相关的磁性）的情况下。考虑到三斜晶格和结构超晶胞产生于Pt 3As 8中间层，这些结果表明，这些层在这种新的超导体中仅与FeAs层弱耦合，这对确定其潜在的新颖配对机制具有意义。
2011-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Imprint of topological degeneracy in quasi-one-dimensional fractional quantum Hall states
我们考虑一个环形的超导体-绝缘体-超导体约瑟夫森结，绝缘体是一个双层的电子和空穴在阿贝尔分数量子霍尔态相同的填充。当两个超导体的间隙的边缘模式，系统具有拓扑基态简并在热力学极限类似于分数量子霍尔简并环上。在准一维极限中，绝缘体的宽度变小，基态能量分裂。我们讨论了几个影响的拓扑退化生存的交叉准一维极限。特别地，约瑟夫森效应示出了$2πd$ -周期性，其中$d$是二维极限中的基态简并度。我们发现，在两个超导体之间的相对相位的特定值处，存在受保护的交叉点，其中简并度没有完全解除。如果绝缘体是时间反演不变的分数拓扑绝缘体，这些特征也会出现。我们描述了后者使用耦合线的基础上建设。此外，当超导体被具有适当磁序的系统取代时，通过自旋翻转反向散射使边缘间隙，约瑟夫森效应被自旋约瑟夫森效应取代。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction effects in superconductor/quantum spin Hall devices: universal transport signatures and fractional Coulomb blockade
界面s波超导体和量子自旋霍尔边缘产生的时间反演不变的拓扑超导性的类型，不能出现在严格的一维系统。为了建立这一新相的清晰的指纹，我们使用重整化群方法提取了超导体/量子自旋霍尔异质结构的普适输运特性，其中本征边缘态作为引线。我们确定通过接地超导体的电导的标度形式，并表明，结果敏感地依赖于在引线的相互作用强度，超导区域的大小，和时间反演破坏扰动的存在或不存在。我们还研究了通过磁屏障隔离的超导浮岛的输运。在这里，我们预测e周期库仑阻塞峰，如最近在纳米线器件中观察到的[Albrecht等人，Nature 531，206（2016）]，具有附加的特征，即岛可以支持经由势垒磁化的相对取向可调谐的部分电荷。作为一个有趣的推论，当磁势垒产生于自发打破时间反演对称性的边缘处的强相互作用时，库仑阻塞周期从e变为e/2。这些发现表明，未来的几个实验，探测独特的特征拓扑超导量子自旋霍尔边缘。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence for Three-Dimensionality in the Fermi Surface Topology of Layered Electron Doped Ba(Fe1-XCox)2As2 Iron Superconductors
用角分辨光电子能谱测量了电子掺杂铁砷化超导体Ba（Fe_（1-x）Cox）_2As_2的电子结构。这些数据揭示了一个显着的光子能量依赖的动量空间中的带交叉的费米能量，一个独特的和直接的签名的三维费米表面拓扑结构中的点。通过提供具有三维电子结构的层状化合物中的高温超导性的独特实例，这些发现表明铁砷化物是独特的材料，与铜酸盐高温超导体完全不同。
2009-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Abelian Zero Modes in Fractional Quantum Hall-Superconductor Heterostructure
Universidade Estadual de Londrina（隆德里纳州立大学）
研究通过分数量子霍尔-超导异质结构中的扭缺陷，揭示非阿贝尔零模的产生机制及对约瑟夫森电流周期性的影响。
2026-09-22 cond-mat.str-el hep-th
Entanglement Spectrum as a Probe for the Topology of a Spin-Orbit Coupled Superconductor
近年来，根据电子系统的拓扑结构对其进行分类一直处于凝聚态研究的前沿。已经发现，以前被认为是等价的相同对称性的系统实际上可以通过它们的拓扑性质来区分。此外，在一些绝缘体和超导体中发现的非平凡拓扑结构具有深刻的物理意义，可以通过实验观察到，并可能用于应用。然而，表征系统的拓扑结构并不总是一个简单的任务，即使是一个理论模型。当平移和其他对称性存在于二次模型中时，拓扑不变量很容易在各种对称类中定义和计算。然而，一旦相互作用或紊乱开始起作用，任务就会变得困难，在许多情况下甚至令人望而却步。本文的目的是提出替代的拓扑不变量，这是基于纠缠谱和纠缠熵。使用二次模型的超导体，我们证明了这些纠缠特性是敏感的拓扑结构的变化。我们选择二次模型，因为拓扑相图可以使用拓扑不变量进行映射，然后与纠缠熵/光谱特征进行比较。这项工作为通过纠缠特性了解相互作用和无序系统中的拓扑结构奠定了基础。
2015-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant Inelastic X-Ray Scattering Spectra of Cuprate Superconductors Predicted by Model of Fractionalized Fermions
基于电子被分解为两个分量的假设，对共振非弹性X射线散射（RIXS）的强度进行了理论分析。通过拟合铜氧化物高$T_{\rm c}$超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的角分辨光电子能谱（ARPES）数据和Yamaji { \it et al.}（arXiv：1903.08060），我们确定了描述电子分馏的二分量费米子模型的参数。利用该描述预测了RIXS谱。我们发现，相对于正常或赝能隙相的超导相的强度增强。由于增强是不寻常的，我们建议这可以作为一个关键的测试是否非常规的电子分馏捕获的铜氧化物超导性的本质。这种使用多个独立光谱数据的组合分析，在理论和机器学习见解的帮助下，被视为{ \it集成光谱}，为研究强关联电子系统中的困难开放问题开辟了一条新途径。
2021-05-14 cond-mat.str-el
Current- and field-induced topology in twisted nodal superconductors
本研究通过层间电流和面内磁场在扭转节点超导体中诱导拓扑超导性，产生手性边缘模式和量子化热霍尔效应，并预测了实验可观测的特征。
2022-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of intertwined Fermi surface topology, orbital parity symmetries and electronic interactions in iron arsenide superconductors
利用角分辨光电子能谱对最佳掺杂的超导体Ba_（0.6）K_（0.4）Fe_2As_2的低能能带结构进行了极化和拓扑分辨研究。偏振对比测量使我们能够识别和跟踪模型中预期的所有低能带，揭示了意想不到的对称性破缺和布里渊区中心附近的孔状带令人惊讶地交织在一起的费米表面拓扑结构。能带结构的相关性在整个伽玛-M自旋波动波矢的超导能隙的各向异性，这表明一个部分的自旋介导的带间不稳定性的空穴掺杂制度的超导性进行了比较。
2009-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional power-law behavior and its origin in iron-chalcogenide and ruthenate superconductors: Insights from first-principles calculations
我们进行现实的第一性原理计算的铁硫族化合物和铁基材料，以确定在这些系统中的洪德耦合诱导的相关性的实验签名。我们发现FeTe和KPDMATHABMM Fe $_{2-y}$ Se $_2$在它们的准粒子自能和光学电导率中显示出不寻常的轨道依赖分数幂律行为，这一现象首先在SrRuO $_3$中发现。这些材料的顺磁状态中的强不相干性导致电子状态隐藏在角度分辨光电子能谱中，其在低温下重新出现。我们确定了有效的低能量哈密顿描述这些系统，并表明这些异常是不控制的接近量子临界点，但从共存的快速量子力学轨道波动和慢自旋波动的结果。
2012-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting properties and Fermi-surface topology of the quasi-two-dimensional organic superconductor $λ$-(BETS)$_{2}$GaCl$_{4}$
利用Shubnikov-de Haas效应、磁击穿效应和角度相关的磁电阻振荡，确定了有机超导体\lbets的费米面拓扑。前者的实验是在高达60 T的脉冲场中进行的，而后者采用高达30 T的准静态场。所有这些数据表明，费米面拓扑结构的\lbets是非常相似的，研究最多的有机超导体，\cuscn，除了在一个重要的方面，在\lbets的面间转移积分是一个因子$\sim 10$大于\cuscn。\lbets的三维度增加表现在射频穿透深度测量中，这表明$H_{c2}(T)$的行为存在明显的维度交叉。射频测量也已被用来提取Labusch参数确定作为温度的函数的磁通相互作用，并映射的磁通晶格熔化曲线。
2001-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identifying Higher Order Topology and Fractional Corner Charge Using Entanglement Spectra
研究了二维$C_{n}$对称二阶拓扑绝缘体的纠缠谱。我们表明，一些特征高阶拓扑可观量，例如，填充异常及其相关的分数角电荷，可以从原子和脆性TI的ES中确定。通过构造实空间中不同对称切割下Wannier轨道的构型与ES中被保护的能隙态数目之间的关系，我们用ES中被保护的能隙态数目来表示分数角电荷.我们表明，我们的公式是强大的电子-电子相互作用的存在下，只要相互作用保持$C_{n}$旋转对称性和电荷守恒对称性。此外，我们还讨论了多体ES中可能存在的高阶拓扑签名。我们的方法允许识别某些类别的高阶拓扑结构，而不需要使用嵌套的威尔逊圈或嵌套纠缠谱。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tenfold Topology of Crystals: Unified classification of crystalline topological insulators and superconductors
著名的Altland-Zirnbauer对称性类的十重方式通过其非空间对称性的模式来识别任何量子系统。它是拓扑绝缘体和超导体周期表的核心，为所有对称类提供了弱相互作用电子的非晶拓扑相的完整分类。近年来，在晶体材料中发现了大量具有不同表面态的拓扑现象。本文对晶体拓扑绝缘体和超导体的关键空间群、层群和棒群的拓扑不同基态和具有反常表面态的拓扑相进行了详尽的分类。这是在一个统一的方式为全十倍的方式Altland-Zirnbauer非空间对称类。我们建立了一个全面的范例，利用现代数学框架的等变谱，它使我们能够获得适用于通用拓扑分类问题的结果。特别是，这种范式提供了有效的计算工具，使一个内在的统一处理的完整的十倍的方式。
2021-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Distinct Fermi Surface Topology and Nodeless Superconducting Gap in (Tl0.58Rb0.42)Fe1.72Se2 Superconductor
用高分辨角分辨光电子能谱方法研究了（Tl $_{0.58}$ Rb $_{0.42}$）Fe $_{1.72}$ Se $_2$超导体的电子结构和超导能隙，T $_c$ =32 K.费米面拓扑结构由两个围绕$Γ$点的类电子费米面片组成，这与迄今为止报道的所有铁基化合物的费米面拓扑结构不同。M点附近的费米面显示出一个接近各向同性的超导超导能隙隙为$\sim$ 12 meV。大的费米面附近的$Γ$点也显示出一个几乎各向同性的超导能隙的$\sim$ 15 meV，而没有超导能隙开放，清楚地观察到内部微小的费米面。我们观察到的新的费米表面拓扑结构及其相关的超导能隙将提供关键的见解和限制，在理解铁基超导体的超导机制。
2011-01-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Z$_2$ nontrivial topology of rare-earth binary oxide superconductor
最近，人们通过最先进的氧化物薄膜外延技术在岩盐结构的二元一氧化镧LaO中发现了超导电性。在这项工作中，我们揭示了超导LaO的正常状态是一个$Z_2$非平凡的拓扑金属，其中的狄拉克点的晶体对称性的保护是位于周围的费米能量。通过对轨道特征的分析，我们认为LaO的拓扑能带结构的本质是由于在强八面体晶场驱动下，外层La5 $d$轨道向内层La4 $f$轨道的原子内跃迁.此外，新的表面态的出现明确地展示了LaO超导体的拓扑特征。我们的理论发现不仅为理解LaO超导体中的奇异量子行为提供了新的思路，而且为探索非平凡拓扑结构与超导性之间的相互作用提供了一个令人兴奋的平台。
2022-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting fractional quantum Hall edges via repulsive interactions
研究了填充分数为$ν=1/m$（其中$m$为奇数）的阿贝尔分数量子霍尔液体中超导体与反向传播的无带隙模之间的邻近耦合.如果与超导体的耦合在反向传播模式中打开了一个能隙，则可以利用这种设置来创建非阿贝尔的parafermion零模式。然而，当耦合到超导体是弱的能隙是开放的，只有在足够强的吸引力之间的相互作用的边缘模式，这通常不会发生在固态实验实现的存在。因此，我们调查的可能性，获得一个带隙相通过增加的强度的邻近耦合到超导体。为此，我们采用量子霍尔液体的有效线结构模型，并采用重整化群方法得到系统的相图。令人惊讶的是，在强邻近耦合，我们发现一个有间隙的阶段，这是稳定的足够强的排斥相互作用在大部分的量子霍尔流体。此外，我们确定了一个对偶变换，弱耦合和强耦合制度之间的映射，并使用它来表明，在这两个制度的间隙相连续连接通过一个中间邻近耦合制度。
2020-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi-Surface Topology and Pairing Symmetry in BiS$_2$-Based Layered Superconductors
为了阐明BiS $_2$基层状超导体LaO $_{1-x}$ F $_x$ BiS $_2$的超导性质，在二维双轨道Hubbard模型的基础上，计算了超导转变温度$T_{\rm c}$，并分析了弱耦合极限下的能隙函数.计算结果表明，在$x=0.6$处，$T_{\rm c}$达到最大值.对于$x<0.45$，我们得到了线节点不与中心在X点和Y点的口袋状费米面曲线相交的$d$波隙。另一方面，对于$x>0.45$，扩展的$s$ -波隙被发现的一对大的费米面曲线的中心在M和X点。费米面拓扑结构的变化对BiS $_2$基超导体的能隙对称性起着关键作用。
2015-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin fractionalization in a Kondo-lattice superconductor heterostructure
提出利用异质结构工程调节Kondo晶格激发谱，通过强Kondo耦合展开发现近邻诱导超导配对可促使顺磁子分数化为自旋-1/2激发，为强关联电子系统工程提供新途径。
2023-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-Abelian topological superconductivity from melting Abelian fractional Chern insulators
Stanford University（斯坦福大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文通过理论框架揭示，通过调节带宽，阿贝尔分数量子陈绝缘体（ν=2/3）可相变为五种超导体，其中一些具有非阿贝尔特性并支持马约拉纳零模，预测了更一般填充分数下的新奇超导态。
2026-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Fractional topological phase in one-dimensional flatbands with nontrivial topology
利用精确对角化方法证明了一维相互作用费米子模型中分数拓扑相的存在性，其中非相互作用部分具有非平凡拓扑的平带。在最近邻相互作用$V_{1}$的存在下，出现填充因子$ν=1/3$处的FTP。它的特征是基态的三重简并度和量子化的总Berry相位。FTP被破坏的次近邻相互作用$V_{2}$和在$(V_{1},V_{2})$平面的相图确定。我们还提出了一个物理图像的相位和讨论它的存在，在近平带。在图片中，我们认为，在其他填充因子的FTP可以通过引入适当的相互作用。本研究有助于系统地理解FTPs，并可以在冷原子实验中实现。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalization and topology in amorphous electronic solids
传统上，带拓扑是用与晶体布洛赫波函数相关的规范不变观测量来分析的。最近的工作表明，许多自由费米子的拓扑特征生存，即使在一个无定形设置。在这项工作中，我们扩展这些研究，将强排斥相互作用的拓扑结构和其他相关诱导现象的命运的影响。利用部分子方法，得到了二维非晶网络中具有可调拓扑结构的电子双轨道模型的相互作用相图。除了与自由费米子极限绝热连接的（非）拓扑相之外，我们还发现了许多具有非平凡手征中性边缘模式的结晶莫特绝缘相的强相互作用非晶类似物，以及一个分数化的安德森绝缘相。由于非平凡拓扑结构、无序和强相互作用的综合作用，无定形网络为研究物质的大量奇异状态及其玻璃态动力学提供了一个新的平台。
2023-01-19 cond-mat.str-el
Bulk-Vortex Correspondence of Higher-Order Topological Superconductors
已知手性拓扑超导体中的涡旋捕获Majorana零模作为其体态拓扑的签名响应。在这项工作中，我们建立了二维$C_n$ -保护的D类高阶拓扑超导体的类似的体涡旋对应，其中量子涡旋将普遍捕获一对分别具有$\hat{z}$ -方向角动量$J_z=0$和$J_z=n/2$的$C_n$ -保护的Majorana束缚态。这种有趣的一对一的异常涡旋模式和高阶拓扑结构之间的映射可以通过一个独立于模型的补丁构造方法系统地推导出来。作为概念的证明，我们提出了一个完全可解的模型来确认所提出的涡Majorana模式。我们的理论建立了涡旋作为一个前所未有的实验措施，在超导体的高阶拓扑结构。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el 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
Common Fermi Surface Topology and Nodeless Superconducting Gap in K0.68Fe1.79Se2 and (Tl0.45K0.34)Fe1.84Se2 Superconductors Revealed from Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
本文用高分辨角分辨光电子能谱测量了K_0.68Fe_1.79Se_2（T_c=32 K）和（Tl_0.45K_0.34）Fe_1.84Se_2（T_c=28 K）超导体的电子结构和超导能隙。在K_（0.68）Fe_（1.79）Se_2中，除了M（π，π）附近的类电子费米面外，还发现了两个围绕带心Γ（0，0）的类电子费米口袋。这使得K_（0.68）Fe_（1.79）Se_2的费米面拓扑与（Tl，Rb）_ xFe_{2-y} Se_2和（Tl，K）_ xFe_{2-y} Se_2的费米面拓扑一致。在K_（0.68）Fe_（1.79）Se_2（Δ \sim 9 meV）和（Tl_（0.45）K_（0.34）Fe_（1.84）Se_2（Δ \sim 8 meV）中，沿类电子费米口袋在M点附近观察到一个近似各向同性的超导超导能隙（Δ）。建立了A_xFe_2-ySe_2（A=K，Tl，Cs，Rb等）费米面拓扑和超导能隙的普适图象。超导体的研究将为理解铁基超导体的超导机制提供重要信息。
2011-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature tuned Fermi surface topology and segmentation in non-centrosymmetric superconductors
我们报告的第一个全面的微观描述的热波动调谐费米表面特性的非中心对称超导体，在存在的面内塞曼场。使用非微扰的方法，我们证明了短程波动的超导对相关引起的费米面的分割与方向相关的对断裂和准粒子散射的热点。此外，实现了费米表面拓扑结构的波动驱动的变化，其特征在于相应的狄拉克点从平凡的${\bf k}=0$到非平凡的${\bf k} \neq 0$的移位。我们的研究结果提供了关键的基准的热尺度和制度的热稳定性的属性，这些系统，这是重要的应用的角度来看，自旋电子器件。我们的理论估计是在显着的定性协议与最近的微分电导和准粒子干涉测量Bi $_{2}$ Te $_{3}$ /NbSe $_{2}$混合。提出了准粒子有限动量散射和相关光谱特征的一般理论框架，该框架有望适用于广泛的一类超导材料。
2022-09-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry indicators for topological superconductors
通过“对称性指标”方法实现的能带拓扑的系统诊断是在寻找实现拓扑晶体绝缘体的新材料方面的最新进展的基础。这种有效的方法一直缺乏超导体，因为在超导相的能带结构通常是不可用的。在这项工作中，我们建立了弱耦合超导体的对称性指标，检测非平凡的拓扑结构的基础上表示的金属能带结构在正常阶段，假设的间隙函数的对称性。我们使用紧束缚模型和密度泛函理论能带结构的实际材料的例子来说明我们的公式的应用。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Zeeman field induced non-trivial topology in a spin-orbit coupled superconductor
在二维拓扑超导体的涡核中实现马约拉纳费米子的希望导致了各种各样的表现出拓扑超导性的器件的建议。其中许多包括通过邻近效应的超导性，因此需要在另一个系统的顶部沉积一层传统的超导体，这赋予了它的拓扑性质\cite{Fu,Sau,Alicea}。超导层的必要性带来了一些技术上的复杂性，特别是使得探测马约拉纳状态变得更加困难。在这项工作中，我们建议取代的邻近效应配对的先天倾向配对，介导的相互作用。我们使用一个具有自旋轨道耦合和在位排斥的模型系统，并将重整化群应用于相互作用顶点。在没有塞曼场的情况下，该模型在不同的通道中表现出配对不稳定性，这取决于参数的调整。一旦引入塞曼场，该模型有利于拓扑超导性，其中序参量围绕费米表面缠绕奇数次。这表明，某些超导体，与强自旋轨道耦合，可能会经历一个拓扑相变作为一个功能的应用磁场。
2014-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topologically non-trivial gap function and topology-induced time-reversal symmetry breaking in a superconductor with singular dynamical interaction
School of Physics and Astronomy and William I. Fine Theoretical Physics Institute, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院及威廉·I·芬恩理论物理研究所）
研究揭示了在具有奇异动力学相互作用的超导体中，强相关电子系统中非费米液体行为和非常规超导性源于有效4费米子相互作用，通过引入有限截断的反常Hubbard型相互作用，在某些参数范围内选择非平凡拓扑能隙解，其转换需经过拓扑诱导的时间反演对称破缺中间相。
2026-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity on the honeycomb lattice: Effect of normal state topology
拓扑超导体的研究是凝聚态物质和材料研究中最紧迫和最具挑战性的问题之一。尽管一些早期的建议，掺杂拓扑绝缘体可能是一个成功的配方，以找到拓扑超导体，直到今天还没有普遍的理解的关系的拓扑结构的超导体和其潜在的正常状态系统的拓扑结构。其中一个主要的障碍是在哈伯德模型框架内费米面的强烈影响及其随后的配对趋势，通常阻止了不同拓扑超导系统之间的详细比较。在这里，我们提出了一个掺杂绝缘体的分析-拓扑和平凡-占主导地位的费米表面效应已被均衡。我们的方法使我们能够研究和比较不同的正常状态系统的超导不稳定性，并提出严格的结果的正常状态系统的拓扑结构的影响。
2022-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable Band Topology Reflected by Fractional Quantum Hall States in Two-Dimensional Lattices
在外加有效磁场作用下，二维晶格模型可以形成非零整带Chern数的非平凡带拓扑。在这封信中，我们调查这样一个晶格模型起源于霍夫施塔特模型，并证明，通过简单地引入可调谐的长程跳频可以实现带拓扑结构的转变。在简单有理数磁通密度下，得到了丰富的带陈数相图，并对相进行了分类。在存在相互作用的情况下，证实了在|C| =1和|C| >1两个能带中分数量子霍尔态的存在，它可以反映不同相位下的能带拓扑.相比之下，当我们的模型简化为一维晶格时，基态与分数量子霍尔态有很大的不同。我们的研究结果将为光晶格中新的分数量子霍尔态的研究和各种拓扑相位的实验实现提供重要的参考。
2013-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Ferromagnetism and Topology of the Higher Flat Band in a Fractional Chern Insulator
本研究探究双层转角MoTe₂中第二条莫尔微带的铁磁性与拓扑性质，揭示了不同转角下平带陈数的符号变化、磁场诱导的拓扑相变及半填充绝缘态的成因，为非阿贝尔分数陈绝缘体的研究提供了基础。
2024-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hot-lines topology and the fate of the spin resonance mode in three-dimensional unconventional superconductors
在准二维（准2D）铜基和铁基超导体中，超导性的开始伴随着磁谱中靠近附近反铁磁态波矢的动量处的显著峰。这样的峰在自旋共振模式方面被很好地描述，即，自旋-1激子理论预测准二维超导体的符号变化的差距。然而，相同的理论表明，这样的共振模式应该在具有球形费米表面的三维（3D）系统中不存在。这就提出了一个问题，即在层状非常规超导体中自旋共振模式的命运，这些超导体不是强各向异性的，例如某些重费米子化合物和新发现的镍酸盐超导体NdNiO $_2$。在这里，我们使用随机相位近似来计算具有$d_{x^2-y^2}$ -波隙对称性和波纹圆柱状费米表面的3D超导体的动态自旋磁化率。通过改变平面外跳跃各向异性$t_z/t$，我们证明了自旋共振模式的出现是由热线的拓扑结构决定的-即费米表面上的线由磁波矢量连接。对于面内反铁磁波矢，热线在临界$t_z/t$值处经历了从开路到闭环的拓扑转变。闭合的热线穿过节超导线，使自旋共振模过阻尼和非相干。相反，对于面外反铁磁波矢，热线保持开放，自旋共振模式保持尖锐。我们讨论了我们的结果的自旋共振模式的面外色散的实验意义，更一般地说，非弹性中子散射实验非常规超导体。
2022-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatial line nodes and fractional vortex pairs in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov phase
塞曼磁场可以在自旋单态超导体中诱导出Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）相。在这里，我们认为，有一个非平凡的解决方案的FFLO涡相，存在附近的上临界场，其中波函数只有空间线节点，形成复杂和不寻常的三维结构。这些结构包括两组非平行线节点的交叉晶格。我们表明，这些解决方案产生的传统Abrikosov涡的衰变成分数涡对。我们建议中子散射研究可以通过观察1/2通量量子涡旋的晶格来观察这些分数涡旋对。我们还考虑了非中心对称（NC）超导体中的相关相位。
2007-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topology and Interactions in a Frustrated Slab: Tuning from Weyl Semimetals to C > 1 Fractional Chern Insulators
我们发现，相当一般地，一个[111]板的自旋-轨道耦合烧绿石晶格表现出表面态的恒定能量曲线的形状费米弧，局部化到不同的表面取决于他们的准动量。值得注意的是，这些坚持独立的外尔点的存在，在散装。考虑相互作用的电子在有限厚度的平板，我们发现了过多的已知的分数陈绝缘相，其中我们添加了一个新的更高的陈数状态，这可能是一个推广的摩尔-里德费米分数量子霍尔态的发现。相比之下，在三维的限制，我们认为，由于拓扑保护耦合的表面无隙状态的散装的平面带隙状态的情况下。我们评论的概括，以及实验的角度在薄板烧绿石铱酸盐。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
From an array of quantum wires to three-dimensional fractional topological insulators
耦合线方法已被证明是有用的，在描述二维强相互作用的拓扑相。在这篇手稿中，我们将这种方法扩展到三维，并构建了一个分数强拓扑绝缘体的模型。这种拓扑有序的相在表面上有一种奇异的无隙态，称为分数狄拉克液体，它不能用自由费米子的狄拉克理论描述。像在非相互作用强拓扑绝缘体中一样，表面受到时间反演对称性和电荷守恒的保护。我们发现，在打破这些对称性，缺口分数狄拉克液体呈现出独特的功能。特别地，如果填充物是$ν=1/m$，则由破坏时间反演对称性产生的带隙相位具有$σ_{xy}=\frac{1}{2}\frac{e^{2}}{mh}$形式的减半分数霍尔电导。另一方面，如果表面是通过与$s$波超导体的邻近耦合而形成的，我们最终得到一个奇异的拓扑超导体。为了揭示这种超导相的拓扑性质，我们将表面划分为两个区域：一个具有破缺的时间反演对称性，另一个耦合到超导体。我们发现一个分数马约拉纳模式，这不能描述的自由马约拉纳理论，在两个区域之间的边界。与隧穿进入该一维沟道相关的态密度与$ω^{m-1}$成比例，类似于相应的劳克林态的边缘。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Z_2 Gauge Theory of Electron Fractionalization in Strongly Correlated Systems
我们发展了一个新的理论框架来描述和分析支持分数量子数激发的强关联电子的奇异相。从一类微观模型开始，我们得到了一个新的规范理论-基于{ \it离散}伊辛或Z_2对称性-它自然地插在反铁磁莫特绝缘体和传统的d波超导体之间。我们探讨了干预制度，并证明了可能存在的异国情调的分割绝缘体-节点液体-以及各种更传统的绝缘相表现出破碎的晶格对称性。Z_2规范场中的涡旋位形起着至关重要的作用。如果它们是未缩合的，则得到分馏。在绝缘相内，这些Z_2涡旋的动力学在二维（2d）中经过对偶变换后，用横场中的伊辛模型来描述--伊辛自旋代表Z_2涡旋。在规范理论中，一个不寻常的Berry相项的存在，导致了在对偶伊辛模型中依赖于掺杂的“挫折”，在半填充时完全挫折。Z_2规范理论很容易推广到各种不同的情况-特别是，它也可以描述具有分数量子数的3d绝缘体。我们指出，d>1的分馏机制是不同于众所周知的一维自旋-电荷分离。其他有趣的结果包括一个奇异的分形超导体在两个或更高的维度的描述。
1999-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface topology and low-lying quasiparticle dynamics of parent Fe$_{1+x}$Te/Se Superconductor by orbital-polarization resolved ARPES
我们报告的第一个光电子能谱研究的Fe $_{1+x}$ Te -主体化合物的新发现的铁硫系超导体（最大T $_c$ $\sim$ 27 K）。我们的结果揭示了一对几乎电子-空穴补偿的费米口袋，强烈的费米速度重整化和缺乏自旋密度波隙。在布里渊区的X点处观察到一个影洞口袋，这与长程有序的磁结构基态是一致的。没有观察到与Q=（$π$ /2，$π$ /2）相关的费米表面嵌套不稳定性的特征。我们的研究结果共同揭示了Fe $_{1+x}$ Te系列是显着不同的高T $_{c}$ pnictides和可能的港口不寻常的超导电性和磁秩序的机制。
2009-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical points in tunneling junction of topological superconductor and topological insulator
利用玻色化技术和重整化群方法，对一维拓扑超导体与整数（分数）拓扑绝缘体（TI）点接触隧穿结进行了理论研究.对于整数TI情形，在有限的边相互作用参数范围内，存在一个非平凡的稳定不动点，它对应于TI边在结处分裂成两部分的物理图象，一边与Majorana费米子强耦合，表现出完美的Andreev反射，而另一边则在低能量处分裂，表现出完美的正反射.这个不动点可以作为马约拉纳费米子的一个特征，并可以用现有的实验技术来检验。对于分数阶TI情形，普遍的低能输运性质可以由完全正反射、完全Andreev反射或完全绝缘不动点来描述，这取决于分数阶TI的填充率和边缘相互作用参数.
2016-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Relationship between two-particle topology and fractional Chern insulator
分数量子Hall（Hohl）系统的格点推广，称为分数Chern绝缘体（FCI），在强关联系统中得到了广泛的研究。尽管做出了许多努力，但以前的研究并没有揭示FCI搜索的所有指导原则。本文研究了两粒子问题中的拓扑能带结构与多体问题中的FCI基态之间的关系。我们首先制定的两个粒子问题的玻色子现场相互作用投影到一个给定的紧束缚哈密顿量的最低带。我们引入了一个约化的哈密顿量，其特征值对应于两个粒子的束缚态能量。通过使用约化的哈密顿量，我们定义了两粒子陈氏数，并数值检验了由两粒子陈氏数预测的体-边界对应。然后，我们提出，一个非平凡的两粒子陈氏数的优势带大致表明存在玻色子FCI基态填充因子$ν=1/2$。我们数值研究了这种关系在几个紧束缚模型与陈带，发现它在大多数情况下，虽然两带模型是例外。虽然在以往的研究中，两粒子拓扑结构既不是FCI态的必要条件，也不是充分条件，我们的数值结果表明，两粒子拓扑结构表征的相似程度的ECOH系统。
2022-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Charge $2e/3$ superconductivity and topological degeneracies without localized zero modes in bilayer fractional quantum Hall states
最近的研究表明，在传统的阿贝尔分数量子霍尔态中，可以产生具有局域化的仿费米子零模的非阿贝尔缺陷。在这里，我们提出了一种替代路线，以创建，操纵和测量拓扑保护的退化耦合到超导体的双层BHH状态，而不创建本地化的parafermion零模式。我们主要集中在电子空穴双层，与$\pm 1/3$劳克林在每一层的状态，与邻近耦合到超导体的边界。我们表明，超导体诱导电荷$2e/3$准粒子对凝聚在每个边界的H状态，这导致（1）拓扑保护的简并，可以通过测量电荷传感实验和（2）部分电荷$2e/3$ AC约瑟夫森效应。我们证明了一个模拟的非阿贝尔编织是可能的，尽管没有一个本地化的零模式。我们讨论了几个实际的优势，这个建议比以前的工作，也扩展到电子-电子双层在$ν= 2/3 + 1/3$耦合到超导性，电子-空穴双层只有层间隧穿。
2016-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Majorana fermions and quantum information with fractional topology and disorder
本文基于Bloch球上的自旋模型在分数拓扑态下引入量子比特，探讨圆偏振光下的协议及无序对分数相的积极作用，并推广至环几何阵列，为拓扑保护量子信息提供了新平台。
2024-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
