Superconducting topological metals (SCTMs) have recently emerged as a promising platform of topological superconductivity (TSC) and Majorana zero modes(MZMs) for quantum computation. Despite their importance in both fundamental research and applications, SCTMs are very rare in nature. In addition, some superconductors with topological electronic structures have been reported recently, but a feasible program to determine their TSC properties is still lacking. Here, we propose a new strategy to design SCTMs by intercalating the superconducting units into the topological insulators. A program that characterizes the superconducting BdG Chern number of 2D BdG Hamiltonian from ab initio calculations is also developed. Following this strategy, PdBi$_2$Te$_5$ and PdBi$_2$Te$_4$ are found to be experimentally synthesizable and ideal SCTMs. Chiral TSC could be realized in such SCTMs by incorporating topological surface states with Zeeman effect, which can be realized by an external magnetic field or in proximity to ferromagnetic (FM) insulator. Our strategy provides a new method for identifying the SCTMs and TSC candidates, and the program makes it possible to design and modulate the TSC candidates from ab initio calculations.
Direct observation of the surface superconducting gap in the topological superconductor candidate β-PdBi2
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体离子体研究所）；Materials and Structures Laboratory, Institute of Science Tokyo（东京科学大学物质结构实验室）；Department of Applied Physics, The University of Tokyo（东京大学应用物理系）；Quantum-Phase Electronics Center (QPEC), The University of Tokyo（东京大学量子相电子中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）；Office of University Professor, University of Tokyo（东京大学大学教授办公室）；Material Innovation Research Center, University of Tokyo（东京大学材料创新中心）；Research Center for Autonomous Systems Materialogy, Institute of Science Tokyo（东京科学大学自主系统材料学研究中心）；Trans-scale Quantum Science Institute, University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）
Absence of magnetism in the superconductor Ba2Ti2Fe2As4O: Insights from inelastic neutron scattering measurements and ab initio calculations of phonon spectra
Ba_2Ti_2Fe_2As_4O是一种自掺杂超导体，其Tc ~ 21.5K，与其它铁基超导体不同的是，它不仅含有[Fe_2As_2]层，而且含有导电[Ti_2O]片。该化合物在T ~* ~ 125 K处出现一个跃迁，文献中已初步将其归属于一个可能的密度波序。然而，这种密度波的性质（无论是电荷还是自旋引起的）仍在争论中。Ba 2 Ti 2Fe 2As 4 O的磁性从未被实验证实，这引发了一个问题，即这种超导体是否是非磁性的，或者表现出非常弱的磁性。在这里，我们报告的证据，从非弹性中子散射（INS）测量和从头计算声子谱指向没有磁性Ba 2 Ti 2Fe 2As 4 O。INS测量没有发现声子谱在Tc上有任何明显的变化，在可接近的（Q，E）空间内也没有观察到磁效应，这使得Ba_2Ti_2Fe_2As_4O成为一种非常规的超导体。通过从头计算进一步研究了磁性对描述声子谱的影响。在这种情况下，非磁性计算再现以及测量的声子谱。因此，我们的研究结果表明，超导体Ba_2Ti_2Fe_2As_4O的非磁性和非常规的性质。
Low-Temperature Phase of the Cd$_2$Re$_2$O$_7$ Superconductor: Ab initio Phonon Calculations and Raman Scattering
利用{\it ab initio}方法，我们报道了$1$ K $5d$超导体Cd $_2$ Re $_2$ O $_7$四元结构中空间群为$I4_{1}22$的声子软模.它诱导正交畸变的晶体结构所描述的空间群$F222$主机的超导状态。该新相具有比Cd $_2$ Re $_2$ O $_7$的其它已知晶体结构更低的总能量。对同位素富集样品$^{116}$ Cd $_2$ Re $_2{^{18}}$ O $_7$进行了全面的温度相关拉曼散射实验，不仅证实了已知的结构相变，而且还使我们能够确定$\sim 80$ K附近的一个新的特征温度区，低于该温度区，拉曼光谱随着几个尖锐模式和模式分裂的发展而发生显著变化。连同\textit{ab initio}声子计算的结果，我们把这些观察作为另一个相变到一个新的低温晶体结构的Cd $_2$ Re $_2$ O $_7$的强有力的证据。
Dislocation Majorana Bound States in Iron-based Superconductors
我们发现，晶格位错的拓扑铁基超导体，如FeTe $_{1-x}$ Se $_x$将内在陷阱非阿贝尔马约拉纳准粒子，在没有任何外部磁场。我们的理论是由最近的实验观察的正常状态的拓扑结构和表面磁性共存的超导性FeTe $_{1-x}$ Se $_x$，其组合自然地唤起一个新兴的二阶拓扑超导性在一个二维子系统跨越的螺旋或刃位错。这证明了一个新的嵌入式高阶拓扑相在D类，其中马约拉纳零模式出现在一个低维嵌入式子系统的“角落”，而不是那些完整的晶体。嵌套畴壁理论的发展，以了解这些缺陷马约拉纳零模式的起源。当表面磁性是不存在的，我们进一步发现，$s_{\pm}$配对对称性本身是能够诱导一个不同类型的DIII类嵌入高阶拓扑结构与缺陷绑定马约拉纳Kramers对。我们还提供了详细的讨论，我们的建议，包括FeTe $_{1-x}$ Se $_x$，LiFeAs，$β$ -PdBi $_2$，和异质结构的铋等，我们的工作建立晶格缺陷作为一个新的场所，实现高温拓扑量子信息处理。
Elastic, thermodynamic, electronic and optical properties of recently discovered transition metal boride NbRuB superconductors: an ab-initio investigation
Ab-initio investigation of lattice distortions in response to van der Waals interactions in FeSe
非常规超导体中的电子结构是理解动量相关对相互作用和由此产生的超导能隙函数的关键。在铁基硫族化合物超导体中，电子色散、能隙结构和配对机制对$k_z$依赖性的重要性一直存在争议。在这里，我们提出了一个详细的调查的范德华相互作用FeSe和它的相互作用与磁无序和真实的空间结构特性。使用密度泛函理论，我们表明，他们需要考虑到调查后的三维效果，包括非平凡的拓扑结构，FeSe $_{1-x}$ Te $_x$和FeSe $_{1-x}$ S $_x$系统。此外，顺磁（PM）无序的影响被认为是在自旋空间平均的方法。我们的计算表明，PM放松的结构支持的图片不同的竞争有序的磁态在磁制度，产生磁挫折。
{\it Ab initio} prediction of $d_{x^2-y^2}$-wave superconductivity in infinite-layer nickelates
National Taiwan University（台湾大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）；Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica（中央研究院原子与分子科学研究所）
A comprehensive ab-initio insights into the pressure dependent mechanical, phonon, bonding, electronic, optical, and thermal properties of CsV3Sb5 Kagome compound
