Unifying description of competing chiral and nematic superconducting states in twisted bilayer graphene
Uppsala University(乌普萨拉大学)
研究揭示了扭折双层石墨烯中左手性和向列超导态的竞争机制,通过统一的谷内配对框架解释了电子和声子介导配对的协同作用。
2026-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge properties of the chiral d-wave superconducting state in doped graphene
研究了边缘效应对掺杂在范霍夫奇点附近的石墨烯中电子-电子相互作用驱动的d波超导态的影响。当大块体处于手征$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$态时,在任何边缘处的序参量都被增强并且具有$d_{x^2-y^2}$对称性,随着超导性的减弱,衰变长度强烈增加。对于$d_{x^2-y^2}$态,没有石墨烯边缘是成对断裂的,并且我们从未发现任何局部零能量边缘态。我们发现两个手征边缘模式进行自发的,但不是量子化的,准粒子电流相关的零能量动量。此外,对于现实值的Rashba自旋轨道耦合,马约拉纳费米子出现在边缘时,调整塞曼场。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chirality selective spin interactions mediated by the superconducting current
我们表明,超导相关的存在下,非零的凝聚速度可以调解本地化的自旋,打破全球反演对称性的磁矩之间的特殊相互作用。所提出的相互作用机制是能够消除拓扑结构不同的磁性纹理之间的基本简并。对于载流超导体中的三种磁性杂质的一般系统,我们发现能量项与自旋手征成正比。在现实的超导体/铁磁/超导体的设置,我们揭示了显着的能量差异与相反的手征的各种磁性纹理。我们计算了通过左手和右手磁螺旋以及通过具有相反拓扑电荷的磁skyrmions结的约瑟夫森能量。在这些设置中,否则简并磁纹理之间的相对能量偏移由外部控制的约瑟夫森相位差来调节。所建议的低耗散操纵与skyrmion位置在一个赛道几何可用于先进的自旋电子学应用。
2018-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inducing Superconducting Correlation in Quantum Hall Edge States
量子霍尔(QH)效应支持二维电子气(2DEG)系统边界处的一组手征边缘态。超导体(SC)接触这些状态诱导的准粒子在无耗散的一维手征QH边缘态的关联。当超导电极比超导相干长度窄时,入射电子与出射空穴通过Andreev过程沿手征边缘态关联。为了实现这种交叉Andreev转换(CAC),需要制备高透明的纳米尺度超导结。在这里,我们报告的观察CAC在石墨烯QH系统与纳米结构的NbN超导电极接触。超导电极边缘态的化学势呈现符号反转,为CAC提供了直接证据。这种混合SC/QH系统是一种新的途径,创造孤立的非阿贝尔任意零模,在共振的手征QH边缘。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral Majorana Fermion Modes on the Surface of Superconducting Topological Insulators
超导拓扑绝缘体(STI)表面是实现Majorana费米子的有效$p\pm ip$超导平台。手征马约拉纳模式(CMM),这是不同于马约拉纳束缚态定位在点上,可以很容易地在实验中通过沉积铁磁覆盖层上的STI表面。在这里,我们模拟这种异质结采用一个现实的紧束缚模型,并表明,CMM出现在铁磁岛的边缘后,超导能隙被反转的铁磁和STI之间的交换耦合。此外,通过调节拓扑绝缘体的化学势可以产生多个CMM。这些结果可以应用于拓扑绝缘体和本征STI化合物,如PbTaSe $_2$,BiPd及其化学类似物中的邻近效应诱导的超导性,提供了一条路线,工程CMMs在这些材料。
2016-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder-robust trivial Majorana-like states from smooth confinement in chiral superconducting nanowires
Kyushu University(九州大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);Nagoya University(名古屋大学)
本文针对手征超导纳米线,提出通过手征分量空间重叠诊断低能态抗无序性的机制,揭示平滑限域产生的类马约拉纳态可抵御强非磁性无序。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral and topological superconductivity in isospin polarized multilayer graphene
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究提出库仑排斥导致手性p波超导的微观机制,用于菱形多层石墨烯的自旋和谷极化态,分析超导不稳定性、临界温度及拓扑相变等,结果与相关实验观测相符。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport signatures of superconducting hybrids with mixed singlet and chiral triplet states
我们提出了一个模型的超导体,自旋单重态和手征三重态配对振幅可以共存。通过求解Bogoliubov-de Gennes方程,我们研究了正常金属和超导体混合体的实验特征。自旋单重态和三重态关联之间的相互作用表现在两个有效能隙的出现。当自旋三重态分量的振幅大于自旋单重态分量的振幅时,发生向非平凡区域的拓扑相变。结果,正常的金属-超导体电导从传统的间隙轮廓演变到非传统的零偏置峰。此外,在拓扑非平凡阶段,在约瑟夫森结处形成的Andreev束缚态呈现零能量模式;这些模式的数量取决于结的相对手性。最后,我们提出了几个系统参数的电流相位关系和温度依赖性的约瑟夫森临界电流在两个拓扑相位。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Revealing Superconducting Chiral Edge Modes via Resistance Distributions
Fudan University(复旦大学);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Institute for Nanoelectronic Devices and Quantum Computing, Fudan University(复旦大学纳米电子器件与量子计算研究所);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
通过电阻分布揭示超导手性边缘模式,为区分拓扑超导相提供新方法
2026-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topological Superconducting Phases of Weakly Coupled Quantum Wires
量子线阵列是实现二维拓扑相的自然起点。我们研究了一个具有Rashba自旋轨道耦合的弱耦合量子线系统,该系统与传统的s波超导体邻近耦合。在这个模型中发现了多种拓扑相。这些相位的特征在于“强”和“弱”拓扑不变量,其捕获沿着和垂直于线的边缘上的中间间隙马约拉纳模式(手性或非手性)的出现。特别地,可以实现具有单个手性马约拉纳边缘模式(类似于$p+ip$超导体)的相位。在特殊值的磁场和化学势,这种边缘模式几乎是完全本地化的最外层的线。此外,观察到一个相位与两个共同传播的手征边缘模式。我们还考虑如何区分实验中的不同阶段的隧道实验。
2014-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral pair density wave states generated by spin supercurrents
我们报道了磁性超导体和超导体/铁磁绝缘体双层膜中的自旋超电流可以诱导出Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,其强度正比于超导序参量的振幅.这种效应导致了结合手征磁螺旋和对密度波阶的非均匀宇称破缺基态的存在。这种状态的形成发生在低于超导转变的阈值温度下,通过手性畴壁的渗透。我们发现制度的单一和重入过渡到非均匀的状态,随着温度的降低。预测的混合手征态可以在具有现实参数和材料组合的现有结构中找到。
2021-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral Topological Superconductor From the Quantum Hall State
二维手征拓扑超导体在体块中具有完全的配对能隙,在边缘处具有单个手征Majorana态。手征超导态的涡旋具有Majorana零模,这是涡旋的非阿贝尔统计的原因。尽管进行了大量的研究,但这种新的超导态尚未在自然界中被发现。在本文中,我们考虑了一个量子霍尔或量子反常霍尔态附近的平台过渡,并接近一个完全带隙的s波超导体。我们表明,这种混合系统实现了长期以来追求的手征超导状态,并提出了几种实验方法来观察。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spontaneous strain and magnetization in doped topological insulators with nematic and chiral superconductivity
我们证明了具有双分量超导矢量序参量的掺杂拓扑绝缘体中可以产生自发应变和自发磁化。效应的细节关键取决于超导序参量的对称性,无论它是对称的还是手性的。通过施加磁场可以实现从手性态到手性态的转变,而通过外部应变来调谐从手性态到手性酮的转变。这些转变与磁化率和机械刚度的跳跃有关。可能的实验观测的预测效果进行了讨论。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Wave-function engineering on superconducting substrates: Chiral Yu-Shiba-Rusinov molecules
本研究利用超导基底上的磁性原子YSR态,通过基底调控打破对称性,设计出手性波函数,扩展了量子态工程的可能性。
2024-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Hall Effect Driven by Chiral Superconductivity
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
提出零场霍尔拖拽效应作为手性超导的直接输运特征,源于手性超导体中准粒子与相邻正常层中准粒子间的库仑拖拽,通过流体动力学理论预测在T低于Tc时出现反常霍尔电压信号。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single-enantiomer spin polarisers in superconducting junctions
Institut für Physik, Technische Universität Ilmenau(魏玛应用技术大学物理研究所)
通过用锰原子团簇功能化扫描隧道显微镜的超导尖端,利用Yu-Shiba-Rusinov共振作为自旋敏感探针,在单heptahelicene分子吸附于晶体铅表面的结中,实验证明了手性诱导的自旋选择性效应,并揭示了信号强度对分子手性的依赖。
2026-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral Majorana fermions in graphene from proximity-induced superconductivity
我们提出了一个详细的理论研究的手征拓扑超导相的邻近超导石墨烯系统的基础上的有效模型的启发DFT模拟。将s波超导诱导到量子反常霍尔效应体系中,可以得到手征拓扑超导体。对于平面外的磁化,我们发现拓扑超导相位与偶数手征马约拉纳费米子每边相关的一个非平凡的间隙在散装系统中的$\mathrm{ K}$ -点和它们的连接下的粒子-空穴对称性的开放。我们表明,在一个量子反常霍尔绝缘体与面内磁化和非平凡的间隙开放在$\mathrm{M}$,相应的拓扑超导体可以被调谐到主机只有单一的手征马约拉纳状态在其边缘,这是有希望的建议利用这种状态的编织操作。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum transport signatures of chiral edge states in Sr$_2$RuO$_4$
本文研究了一种基于双量子点的库珀对分裂器的输运性质,超导引线由Sr $_2$ RuO $_4$组成。该装置可用于探索超导序参量的对称性在Sr $_2$ RuO $_4$通过测试存在的无带隙的手征边缘状态,这是预测存在,如果大块超导体是由一个手征$p$波状态。体序参量的奇轨道对称性确保了我们可以实现一种机制,其中隧穿进入双点系统的电子来自手征边缘态,从而在电导中留下它们的签名。建议的库珀对分裂器有可能探测非常规超导体的序参量。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Model of an exotic chiral superconducting phase in a graphene bilayer
我们从理论上证明了在石墨烯材料中形成一种新型的非常规超导性,它具有无带隙特性。所研究的超导电性是基于双层石墨烯中的手性电子的层间配对,这导致了具有异常热力学性质的奇异s波自旋三重态凝聚秩序。这些包括温度引起的冷凝的可能性,导致配对间隙随着温度的增加而增加,以及稳定超导状态的熵可以高于其在正常状态下的值。我们的研究揭示了石墨烯材料中的层间超导性与致密夸克物质中的色超导性以及核物质和超冷原子气体中的无隙配对态的相似性。
2012-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Interplay between altermagnetism and topological superconductivity on an unconventional superconducting platform
提出理论模型研究交错磁性与p波超导的相互作用,发现可通过d波交错磁参数调控拓扑相变,实现马约拉纳边缘模式,为非常规超导体提供新平台。
2025-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral zero modes in superconducting nanowires with Dresselhaus spin-orbit coupling
使用手征分解,我们能够找到解析的零模式和条件,这样的模式存在于Kitaev阶梯模型和超导纳米线与Dresselhaus自旋轨道耦合。因此,我们能够计算在这些系统中的零模式的数量为任意给定的参数在半无限的极限。此外,我们发现,当适当的共振条件得到满足时,精确的零模式存在,甚至在有限系统中与通常的信念相反。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall
Hidden anomalous Hall effect in Sr$_2$RuO$_4$ with chiral superconductivity dominated by the Ru $d_{xy}$ orbital
超导体Sr-$_2$-RuO-$_4$的极性克尔效应意味着有限的交流反常霍尔电导。由于本征反常霍尔效应(AHE)不适用于在单个Ru $d_{xy}$轨道上发展的手性超导配对,因此已经提出了涉及Ru $d_{xz}$和$d_{yz}$轨道的多轨道手性配对作为潜在机制。在这里,我们提出,即使手征超导性主要是由$d_{xy}$轨道驱动,AHE仍然可能出现。这是证明通过两个单独的模型,考虑到次优势轨道的库珀配对,涉及的RuO $_2$平面中的氧$p_x$和$p_y$轨道,另一个$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道。在这两个模型中,主导$d_{xy}$和其他轨道之间的有限轨道混合可能会导致它们之间的轨道间配对,并且所得到的状态支持固有的AHE,克尔旋转角可能与实验观察相一致。因此,我们的建议揭示了新的光的微观配对在Sr $_2$ RuO $_4$。我们还表明,本征霍尔效应通常是不存在的非手性状态,如$\mathcal{S}+i\mathcal{D}$,$\mathcal{D}+i\mathcal{P}$和$\mathcal{D}+i\mathcal{G}$,这提供了一个明确的约束在这种材料的超导秩序的对称性。
2020-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for chiral supercurrent in quantum Hall Josephson junctions
本文在封装石墨烯纳米带超窄约瑟夫森结中首次观测到量子霍尔边缘通道承载的手性超流,其呈现2ϕ₀周期振荡并可持续至8特斯拉,为拓扑量子计算中非阿贝尔态操控奠定关键实验基础。
2023-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral Magnetic Josephson junction: a base for low-noise superconducting qubits?
具有非中心对称晶格的超导材料缺乏空间反转对称性,已知表现出各种有趣的宇称破缺现象,包括反常约瑟夫森效应。在这里,我们考虑一个约瑟夫森结由两个非中心对称的超导体(NCS)连接的单轴铁磁体,并证明它表现出直接模拟的手征磁效应中观察到的狄拉克和外尔半金属。我们建议使用这种“手征磁约瑟夫森结“(CMJ结)作为量子比特的一个元素,其哈密顿量可由铁磁体的磁化强度调节。CMJ结允许避免在电感分流的量子位中使用偏移磁通量,从而实现更简单且更鲁棒的架构。当单轴铁磁体的易磁化轴穿过结时,所得到的”手性磁性量子比特”被保护免受磁化波动引起的噪声的影响。
2019-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-ph
Chiral topological superconductor and half-integer conductance plateau from quantum anomalous Hall plateau transition
我们提出利用磁性拓扑绝缘体薄膜中的量子反常霍尔平台跃迁,通过与传统$s$波超导体的邻近效应实现二维手征拓扑超导态.这种状态具有完整的配对间隙的散装和一个单一的手性马约拉纳模式的边缘。实现这种手征TSC的最佳条件是在掺杂磁性拓扑绝缘体的顶面和底面上具有不相等的超导对振幅。我们进一步提出了几个传输实验来检测手性TSC。一个独特的签名是,在这个混合系统中的矫顽场的电导将被量化为半整数平台。特别地,对于由超导结形成的点接触,电导在$e^2/2h$和$e^2/h$之间振荡,频率由跨结的电压确定。最后,我们讨论了这些实验建议的可行性。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral coupling between a ferromagnetic magnon and a superconducting qubit
单量子水平的手性耦合在量子信息处理中有着巨大的潜力。在这里,我们提出了一个磁振子模在铁磁球和超导量子比特之间的手征相互作用介导的一维耦合腔阵列。当量子比特耦合到阵列的两个晶格位置,并且每个晶格位置都用可调相位编码时,我们可以通过量子干涉效应获得定向的量子比特-磁振子相互作用。这项工作开辟了一条新的路线来构建手性器件,有望成为量子磁振子网络的构建模块。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effective field theory, chiral anomaly and vortex zero modes for odd parity topological superconducting state of three dimensional Dirac materials
用三维有质量和无质量狄拉克费米子分别描述了各种窄禁带和无禁带半导体的低能准粒子色散。三维Dirac旋量结构中存在时间反演不变量、奇宇称和Lorentz赝标拓扑超导态。在这里,我们推导了这种拓扑成对态的有效场论的无质量狄拉克费米子在起伏塞曼项的存在下,这似乎是一个手征规范场。有效理论包括一个混合的电磁和手征异常项的体积,和一个组合的纯异常和混合异常的表面。在本文中,我们证明了在一般条件下,在稀涡相中费米子零模的存在。利用零模的存在性及其与反常的密切联系,我们提出了一种有效的狄拉克质量拓扑场论。简要讨论了$\mathrm{Cu}_x\mathrm{Bi}_2\mathrm{Se}_3$和$\mathrm{Sn}_{1-x}\mathrm{In}_x\mathrm{Te}$低温非常规超导态的有效场论和零模的实验结果。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Berry-Flux-Controlled Cascade of Chiral Superconducting States
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Landau Institute for Theoretical Physics(朗道理论物理研究所);California Institute of Technology(加州理工学院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文建立了一个通用框架,揭示Berry曲率如何通过费米海中的Berry通量控制手性配对通道的角动量级联,产生类似Little-Parks效应的超导转变。
2026-05-28 cond-mat.mes-hall
Observation of the crossover from quantum fluxoid to half-quantum fluxoid in a chiral superconducting device
本研究在Bi/Ni双层膜环形器件中观测到半量子磁通子引起的电阻振荡相位移动,为拓扑超导体的内部自由度及π相位调控量子器件提供了实验证据。
2025-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Exotic Topological Phenomena in Chiral Superconducting States on Doped Quantum Spin Hall Insulators with Honeycomb Lattices
本研究通过数值分析掺杂Kane-Mele模型,发现手性超导态中存在高陈数相($d+id$态$|C|=4$,$p+ip$态$|C|=6$),并揭示自旋轨道耦合和Van Hove奇异点对相图的影响,为探索新型拓扑材料提供理论依据。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Microwave response of a chiral Majorana interferometer
我们考虑一个基于人工诱导拓扑超导性和手征1D马约拉纳费米子的干涉仪。在拓扑衬底中诱导超导关联的(非拓扑)超导岛被假定为浮置的。这允许通过微波响应探测干扰马约拉纳模式的物理学,即,岛与地之间的频率相关阻抗。也就是说,充电和放电的岛是由正常和Andreev通道中的手征马约拉纳激发的时间延迟干扰控制。我们认为,微波测量提供了一个直接的方式来观察一维手征马约拉纳模式的物理。
2021-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral and bond-ordered phases in a triangular-ladder superconducting-qubit quantum simulator
Princeton University(普林斯顿大学)
研究通过超导量子比特实现三阶晶格Bose-Hubbard模型,通过调控耦合强度和符号合成磁通量,发现手性超流、迈斯纳超流和键有序绝缘体特征。
2026-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mass-like gap creation by mixed singlet and triplet state in superconducting topological insulator
研究了邻近诱导的拓扑绝缘体表面态的自旋单重态和自旋三重态混合超导态。这种混合结构的特点是从根本上不同的电子-空穴激发和有效的超导子隙。研究混合态Dirac-Bogoliubov-de Gennes有效哈密顿量的粒子-空穴和时间反演对称性,发现混合自旋通道导致表面态出现带隙,从而表明表面态可能存在拓扑相交换.通过引入一个手征对称性算符,确定了手征本征态的拓扑不变缠绕数,验证了这一点。通过引入新的混合自旋通道$Δ_1$和$Δ_2$,我们有趣地发现了混合超导态在拓扑绝缘体中产生类质量能隙的作用.超导自旋单重态和三重态关联之间的相互作用实际上导致了带隙表面态,其中带隙的大小可以通过调节相对的$s$和$p$ -波配对势来控制。通过手性和非手性自旋三重态对称性,我们证明了该系统是在不同的拓扑类。此外,由此产生的有效超导子隙在费米表面操纵提出了一个复杂的依赖于混合自旋通道。此外,我们还研究了N/S结中的亚能隙隧道电导和S/I/S结中的约瑟夫森电流,以揭示混合超导能隙有效对称性的影响。这一结果为实现非中心对称混合自旋态超导体的有效超导能隙奠定了基础。
2019-03-09 cond-mat.mes-hall
Excess equilibrium noise in topological SNS junction between chiral Majorana liquids
本文研究了具有超导层和磁性层的三维拓扑绝缘体表面上的一维手征模介导的约瑟夫森接触。该系统代表了一个干涉仪,在该干涉仪中,超导电极边界上的一维手征Majorana模通过弹道手征Dirac通道连接。我们调查的约瑟夫森电流作为直流相位偏置和Aharonov-Bohm通量的函数的噪声。从散射形式出发,找到了传输电荷累积量的Keldysh产生作用量的Majorana表示,在高于无功能量$E_{\rm Th}$的温度下,我们得到了具有$G_0 \equiv e^2/(2π\hbar)$的单通道导线的通常的Johnson-Nyquist噪声$4G_0 k_{\rm B}T$特性。在较低的温度下,行为更加丰富。特别是,如果Aharonov-Bohm和超导相都接近$2πn$,这是在结的基态中出现简并的点,则平衡噪声被强烈增强到与温度无关的值$\sim G_0 E_{\rm Th}$。通过涨落耗散定理,平衡噪声与约瑟夫森结的阻抗有关。与通常的约瑟夫森结(两个$s$波超导体之间的隧道结)形成鲜明对比的是,阻抗的实部不会消失,反映了引线中马约拉纳模式的无间隙特性。
2018-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magneto-topological transitions in multicomponent superconductors
具有竞争性0-和$π$ -配对耦合的多组分自旋单线态超导体,如在$s_{++}$和$s_{\pm}$相中,接近于具有时间反演对称性自发破缺的不稳定性。我们表明,修改的动能的超导电子在一个双连接的超导圆柱体,所施加的磁通量,通常驱动器从手征超导态的时间反演对称的配置的过渡。这种磁拓扑诱导的转换研究通过一个Ginzburg-Landau的方法与带间相互作用和杂质散射的情况下的样品的形式的介观薄壁圆筒的两个带超导体的调查。我们发现,应用磁通量可以将手性$s_{\pm}+is_{++}$状态转换为$s_{\pm}$配置,反之亦然,或调谐具有不等配对振幅的手性状态的能量分裂。我们讨论了这些阶段的检测和相应的过渡介观超导回路的签名。
2022-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Induced superconducting correlations in the quantum anomalous Hall insulator
研究在量子反常霍尔绝缘体(QAHI)手性边缘态中诱导超导配对,通过实验观察到交叉Andreev反射(CAR),证实了超导关联的存在,为研究拓扑超导性和Majorana物理奠定基础。
2023-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Three-dimensional time reversal invariant topological superconductivity in doped chiral topological semimetals
手性拓扑半金属在晶体对称性的保护下具有多重简并带交叉点。在本文中,我们建议,最近发现的手性拓扑半金属空间群198,其中部分是超导掺杂,可以成为新的候选人的时间反演不变的拓扑超导体。通过研究具有非零Chern数的带交叉点附近的Fermi表面,阐明了手征拓扑半金属的非平凡拓扑结构对其超导态的影响,并证明了在$s_\pm$波对中存在拓扑超导电性.我们进一步证明了拓扑超导电性是由声子介导的电子-电子相互作用的单元格间。
2021-05-02 cond-mat.mes-hall
Topological pi Josephson junction in superconducting Rashba wires
在这项工作中,我们表明,Rashba为基础的拓扑超导体纳米线,其中的自旋轨道耦合可能会改变其符号,支持三个拓扑相保护的手征对称性。当超导相梯度施加在两个非平凡相的界面上时,Andreev谱与通常的Majorana弱链接相比定性地相移π。拓扑π结具有在相位差为零附近显示最大超电流的显著特性。结的定性特征对违反手征对称性的无序和磁场是鲁棒的。所研究的系统可以通过线的局部选通或通过在合成Rashba系统中适当堆叠永磁体来实现。
2012-10-15 cond-mat.mes-hall
Imaging chiral Andreev reflection in the presence of Rashba spin-orbit coupling
在这项工作中,我们从理论上研究了横向磁聚焦在二维电子气与强Rashba自旋轨道相互作用时,邻近沿其边缘与超导接触。超导相关性的存在导致手征Andreev边缘态的出现,在这种弱磁场范围内,这些边缘态可以被描述为遵循具有交替电子-空穴性质的半经典跳跃轨道的状态。费米表面的自旋-轨道诱导分裂导致这些载流子沿着具有不同半径的回旋加速器轨道移动,从而允许它们的空间自旋分离。当Andreev反射发生在超导引线上时,散射的载流子翻转它们的电荷和自旋,在器件的传输特性中产生可区分的特征。特别是,我们报告了一个显着的增强的自旋分裂焦点之间的分离,其规模与Andreev散射事件的异常终端的数量呈线性关系。我们支持我们的结果,通过计算电导图中的任意点的样品,提供了一个完整的图像的弹道电子空穴回旋路径。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall
Rashba Sandwiches with Topological Superconducting Phases
我们介绍了一个多功能的异质结窝藏各种拓扑超导相,其特征在于存在螺旋,手性,或单向边缘状态。改变参数,例如有效塞曼场或化学势,可以在同一设置中在这三个拓扑相之间进行调谐。我们的模型只依赖于传统的非拓扑成分。双层结构由一个s波超导体夹在两个二维电子气层之间,具有很强的Rashba自旋轨道相互作用。两种不同的配对机制,邻近诱导的直接和交叉Andreev超导配对之间的相互作用,产生多个拓扑相位。特别是,如果交叉Andreev超导配对占主导地位,螺旋边缘状态发生。此外,面内塞曼场导致具有单向边缘态的2D无带隙拓扑相,其先前被预测仅存在于非中心对称超导体中。如果塞曼场倾斜出平面,则系统处于具有手征边缘态的拓扑相。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Signatures of Chiral Superconductivity in Rhombohedral Graphene
本文在无摩尔超晶格效应的菱方四层和五层石墨烯中发现手性超导迹象,包括时间反演对称性破缺、磁滞和反常霍尔信号,为拓扑超导与马约拉纳模式研究提供了纯碳平台。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall
Chiral p-wave superconductivity in Sb(111) thin films close to Van Hove singularities
我们从理论上研究了当Sb(111)薄膜的费米能级被调谐到非时间反演不变动量处的范霍夫奇异点(VHS)附近时,非常规超导性的发展。通过补丁重整化群分析,我们证明了主导不稳定性是一个手征p + ip波超导序。这种配对的起源依赖于VHS的六边形结构和强的自旋-轨道耦合,导致电子-电子散射的各向异性,以提供有吸引力的通道。我们的研究表明,VHS物理产生的超导Sb薄膜可能具有磁涡旋中的Majorana零模,并为这种材料提供了另一种应用前景。
2016-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emulating topological chiral magnetic effects in artificial Weyl semimetals
我们实现了高度可调谐的外尔半金属带,并随后模拟了超导量子线路中的拓扑手征磁效应。我们用精心设计的微波场驱动超导量子线路,将晶格的动量空间映射到参数空间,实现了外尔半金属的哈密顿量。通过测量能谱,我们直接将立方晶格的Weyl点成像,并由Berry曲率测量进一步确定其拓扑缠绕数。特别是,我们使用了一个额外的微波场,以产生一个动量依赖的化学势,从中提取的手性磁拓扑电流的存在下,一个人工磁场。这种纯拓扑电流与磁场成正比,这与著名的安培定律相反,并且可能对拓扑材料和量子器件产生重大影响。
2018-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other