Quasiclassical theory of disordered Rashba superconductors
我们推导出描述具有大的Rashba自旋轨道耦合和杂质存在下的二维超导体的准经典方程。这些方程解释了由平面内磁场引起的螺旋相位,其中超导序参量沿着垂直于场的方向进行空间调制。我们还推导出广义Ginzburg-Landau泛函,其中包括一个线性梯度项对应的螺旋相位。这一理论为研究大自旋轨道耦合的二维电子气体中的邻近效应铺平了道路。
2015-07-30 cond-mat.supr-con
Theory of the supercurrent diode effect in Rashba superconductors with arbitrary disorder
利用准经典的Eilenberger方程,计算了任意无序Rashba超导体的非互易临界电流,并量化了超导二极管效应。非互易性是由螺旋超导态引起的,当反转和时间反演对称性都被破坏时,螺旋超导态就会出现。在没有无序的情况下,我们发现了一个非常强的二极管效应,在最佳温度、磁场和自旋轨道耦合下,非互易性超过40%。我们确定,即使在强无序的存在下,这种效应仍然存在。我们发现二极管效应的符号随着磁场和无序度的增加而改变,反映了螺旋态性质的变化。
2022-01-26 cond-mat.supr-con
Majorana edge states in s-wave kagome superconductors with Rashba interaction
本文研究具有Rashba自旋轨道相互作用的s波kagome超导体,揭示其可支持时间反演不变的螺旋Majorana边缘态及手性通量相下的手性Majorana边缘态,并通过Z2不变量和陈数刻画拓扑相图。
2025-03-12 cond-mat.supr-con
Theory of time reversal topological superconductivity in double Rashba wires -- symmetries of Cooper pair and Andreev bound states
该研究针对邻近s波超导体的双Rashba线体系,推导时间反演拓扑超导的判据,分类库珀对对称性,探究结处Andreev束缚态色散规律,为拓扑超导相关研究提供理论支撑。
2015-11-20 cond-mat.supr-con
Tunable critical field in Rashba superconductor thin-films
第二类超导体的上临界场受到泡利顺磁极限的限制。在具有强Rashba自旋轨道耦合的超导体中,这种限制可以通过形成螺旋状态来克服。本文定量研究了具有Rashba自旋轨道耦合的有限尺寸超导体的磁场-温度相图。我们讨论了有限尺寸和形状各向异性的影响。我们证明了临界场是可控的内部参数,如自旋轨道耦合强度和可调参数,如样品的几何形状和施加的电场方向。我们的研究为超导自旋阀的设计开辟了新的途径。
2020-09-30 cond-mat.supr-con
Stripe order and diode effect in two-dimensional Rashba superconductors
本文基于Ginzburg-Landau理论研究了二维Rashba超导体中由面内磁场诱导的条纹序稳定性,发现s波和d波配对下条纹相均可在高场低温区出现,且螺旋-条纹转变为二级相变,同时超导二极管效应在两种相中均存在。
2023-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonlocal conductance reveals helical superconductors
螺旋超导体形成一个二维的,时间反演不变的拓扑相,其特征在于由Kramers对马约拉纳边缘模式(螺旋马约拉纳模式)。现有的检测方案,以确定这一阶段依赖于自旋输运性质,这是很难测量,或在本地的电荷传输,这只允许部分识别。在这里,我们表明,螺旋马约拉纳模式的存在下,可以明确地揭示通过测量非本地电荷电导。聚焦于超导环,我们提出了两个实验,提供独特的和强大的签名来检测螺旋超导体相位。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoelectric effect in the helical state of a superconductor/ferromagnet bilayer
本研究针对二维超导体/铁磁体系统的螺旋超导态,通过求解Gor'kov方程得到热力学性质与金兹堡-朗道展开,分析了超流控磁化的可行性,并揭示其与自旋轨道超导系统二极管效应的关联。
2024-10-24 cond-mat.supr-con
Nonreciprocal current in noncentrosymmetric Rashba superconductors
反转对称性破缺的非中心对称超导体$P$提供了丰富的物理现象,如超过泡利极限的上临界磁场$H_{c2}$和磁电效应。相对论性自旋轨道相互作用(SOI)在这些新现象中起着至关重要的作用,它提升了每个$\mathbf{k}$ -点的Kramers简并度,导致自旋单重态-偶宇称和自旋三重态-奇宇称配对的混合.另一方面,时间反演对称性$T$将$\mathbf{k}$和$-\mathbf{k}$点处的两个状态与相反的自旋联系起来,并且外部磁场$B$进一步破坏$T$导致称为磁手征各向异性(MCA)的非线性电阻率的方向依赖性。在这里,我们从理论上证明了序参量的双分量性质,即,在Rashba超导体中,奇偶配对导致了波动区MCA的巨大增强,这是非中心对称系统的一个典型例子。这揭示了在输运现象中出现的“铁电体”的超导类似物。
2017-12-06 cond-mat.supr-con
Modulated vortex states in Rashba non-centrosymmetric superconductors
通过假设单重态Cooper对并考虑顺磁和轨道缺陷,研究了在平行于基面的磁场作用下Rashba非中心对称超导体中出现的涡旋晶格结构.在${\tilde η}$为零的极限下,将出现具有垂直于场的调制的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)型涡旋晶格,其中${\tilde η}$是由费米能归一化的自旋-轨道耦合{ \it}。然而,随着${\tilde η}$的增加,这种状态往往会被另一种新的涡旋晶格所取代,这种新的涡旋晶格具有平行于由不存在反转对称性引起的螺旋相位调制的间隙振幅调制。从泡利极限和结构转变与$H_{c2}(T)$曲线的相关性本结果的差异进行了讨论可能的实验实现。
2008-12-03 cond-mat.supr-con
Quasiclassical analysis of vortex lattice states in Rashba noncentrosymmetric superconductors
本文采用准经典理论和超导序参量的朗道能级展开相结合的方法,假设$s$ -波对情形,研究了在平行于对称面的磁场作用下,具有Rashba型自旋-轨道耦合的非中心对称超导体中出现的涡旋晶格态。所得的场-温度相图不仅包括一个不连续的过渡,但在不同的涡旋晶格结构之间的连续交叉,而且,进一步,在本方法中,在中间场和低温下发现一个结构过渡线的临界端点。它指出,奇怪的领域依赖的涡旋晶格结构是一个后果的各向异性源于Rashba自旋-轨道耦合,和临界端点有关的螺旋相位调制特有的这些材料在理想的Pauli有限的情况下。此外,还给出了STM实验中可探测的局域态密度的计算结果。
2015-10-13 cond-mat.supr-con
Instability toward Superconducting Stripe Phase in Altermagnets with Strong Rashba Spin-Orbit Coupling
Tohoku University(东北大学);Keio University(庆应义塾大学)
研究强 Rashba 自旋轨道耦合铁磁体中非中心对称金属的有限动量超导性,揭示条纹相与螺旋相的相变边界及条纹相的重新进入行为。
2026-04-18 cond-mat.supr-con
Supercurrent Diode Effect in Helical Superconductors
本研究以具有Rashba型自旋轨道耦合的二维螺旋相超导体模型为例,结合金兹堡-朗道唯象理论与微观计算探究超流二极管效应,推导效率公式并与准经典近似研究对比。
2024-04-25 cond-mat.supr-con
Effect of helical edge states on the tunneling conductance in ferromagnet/noncentrosymmetric superconductors junctions
螺旋边态存在于非中心对称(NCS)超导体的自旋单重态和自旋三重态混合相中。在这篇文章中,我们已经考虑了一个平面铁磁金属/NCS超导隧道结,并研究了这些螺旋边缘状态的效果,这体现了通过跨结的电荷和自旋隧穿电导。我们给出了电导随$γ= Δ_-/Δ_+$整个变化范围的行为,其中$Δ_\pm$是NCS超导体正负螺旋带的序参量,Rashba参数$α$和交换能$E_{ex}$之间存在竞争,这对确定电导随偏置电压的变化是至关重要的.我们发现,由于铁磁体中的交换能,结上出现了非零的自旋电流,并随偏置电压的变化而变化。当交换能的强度变化时,它也改变其轮廓。
2009-11-05 cond-mat.supr-con
Spin-orbit coupled superconductivity: Rashba-Hubbard model on the square lattice
弱耦合重整化群方法是研究关联电子晶格模型超导不稳定性的一种渐近精确方法。在这里,我们将其扩展到自旋轨道耦合晶格系统和研究新兴的超导相的Rashba-哈伯德模型。由于Rashba型自旋轨道耦合破坏了反转对称性,所产生的超导相可能是自旋单重态和自旋三重态的混合物。我们以二维正方晶格为范例,讨论了自旋轨道耦合超导态的对称性,包括螺旋自旋三重态超导性。我们还讨论了如何最好地处理分裂的能带内的方法,限制成对电子的费米表面上的动量。
2020-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of a surface superconductor in parallel magnetic field
本文给出了平行磁场中二维洁净表面超导体相图的详细理论。已知Rashba类型的规则自旋-轨道相互作用产生类似于在高磁场下具有$Δ({\bf r})\propto \cos({\bf Qr})$的Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrel(LOFF)状态的非均匀的自旋态,具有$Q \sim gμ_B h/v_F$。我们考虑的情况下,相对较强的Rashba相互作用,并表明,在低温$T\leq 0.4 T_{c0}$的LOFF型状态是从通常的均匀状态的一阶相变线。在较高的温度下,新的“螺旋”状态与$Δ({\bf r}) \propto \exp(i{\bf Qr})$干预之间的均匀BCS状态和LOFF类状态。超流密度张量$n_s$的一个分量在BCS态和螺旋态之间的二级跃迁线上消失。非磁性杂质抑制了这两种非均匀态,并在$T_{c0}τ\leq 0.11$中完全消除了它们。
2004-06-24 cond-mat.supr-con
Signatures of the Helical Phase in the Critical Fields at Twin Boundaries of Non-Centrosymmetric Superconductors
非中心对称材料中的畴表示不同晶体结构和自旋轨道耦合的区域。在非中心对称的超导体中,分离这种畴的孪晶边界显示出不寻常的性质,其中磁电效应影响局部的上下临界磁场。作为一个模型系统,我们研究了具有四角晶系晶体结构和Rashba自旋轨道耦合(RSOC)的NCS,以及与它们的基面平行的孪晶界。在那里,我们报告说,有两种类型的这样的孪生边界分离域的相对RSOC。在平行于基面的磁场中,自旋极化和超电流之间的磁电耦合在这些孪晶界处感应出有效的磁场。我们表明,这会导致不寻常的影响,在这样的超导体,特别是修改的上,下临界场,在依赖于类型的孪晶界的方式,详细分析,无论是解析和数值。这些影响的实验意义进行了讨论。
2014-02-25 cond-mat.supr-con
Helical Majorana edge mode in a superconducting antiferromagnetic quantum spin Hall insulator
二维时间反演对称拓扑超导体是一个边缘具有螺旋Majorana模的完全能隙系统。这种螺旋马约拉纳边缘模式(HMEM),这是一个克雷默对两个手性马约拉纳边缘模式在相反的传播方向,是强大的时间反演对称性保护。通过研究超导反铁磁量子自旋霍尔绝缘体,我们提出了一种可行的装置和可获得的测量方法,为HMEM的实现提供了初步的步骤。由于这种反铁磁拓扑绝缘体具有螺旋电子边缘模式并保持有效的时间反转对称性,这是时间反转对称性和晶体对称性的组合,因此传统s波超导配对的邻近效应可以直接诱导单个HMEM。我们进一步表明,HMEM导致观察到的$e^2/h$电导,这种量化的电导生存,即使在存在小的破坏性障碍。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of tunneling conductance of anomalous Rashba metal / superconductor junctions
我们从理论上研究了超导体中各种类型的配对对称性下反常Rashba金属(ARM)/超导体结中的电荷电导。被称为ARM的奇异状态,其中一个自旋分辨费米面是缺席的,实现时,化学势都在Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)和交换场的存在下调谐。虽然全极化铁磁金属(FPFM)也是电子自旋自由度减半的系统,但ARM中的电子与FPFM中的电子有着明显的区别。对于ARM/自旋单重态超导结,体能隙内的隧穿电导随着RSOI的增加而增强。特别地,在ARM/ $d_{xy}$波超导结中,由于RSOI的存在,零偏置电导峰增强。对于ARM/ $p_{x}$波超导体结,零偏置电导峰的存在条件对$p_{x}$波超导体d矢量的方向显着敏感。此外,在ARM/手性$p$波超导结的电导表现出不同的行为相比,在ARM/螺旋$p$波超导结。这一特征为确定自旋三重态超导体Sr $_{2}$ RuO $_{4}$中库珀对的自旋结构提供了指导。
2015-10-02 cond-mat.supr-con
Time Reversal Invariant Topological Superconductivity and Majorana Kramers Pairs
我们提出了一个可行的路线,工程师一维和二维的时间反转不变(TRI)拓扑超导体(SC)通过无节点的扩展s波铁基SC和半导体之间的邻近效应与大Rashba自旋轨道相互作用。在TRI拓扑SC的边界处,出现了Kramers对Majorana边(束缚)态。对于约瑟夫森π结,我们预测马约拉纳四重态受到镜像对称性的保护,并导致镜像分数约瑟夫森效应。我们分析了塞曼场中Majorana对的演化,SC经历了对称性类的变化以及拓扑相变,提供了一个实验签名在隧道光谱。我们简要地讨论了实现这一机制的候选材料和使用s和d波SC和弱拓扑绝缘体的可能性。
2013-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic superconducting diode effect in disordered systems
非互易输运现象在现代凝聚态物理中引起了广泛的关注。在超导领域,超导二极管效应一直是人们研究的热点问题之一。最近对螺旋内禀机制的理论研究揭示了螺旋超导与螺旋超导之间的关系,这一点尚待实验澄清。本文建立了无序系统内禀电子的微观理论。我们发现,在中等杂质浓度下,非互易临界电流的符号反转被抑制。然而,即使在适度无序的区域,超导体也显示出一个特征,标志着螺旋超导性质的变化。研究还发现,二极管的品质因数$r$增加的障碍,并达到20%的Rashba-Zeeman模型。
2022-12-19 cond-mat.supr-con
Long-range effect of a Zeeman field on the electric current through the helical metal-superconductor interface in Andreev interferometer
研究表明,自旋-轨道相互作用和塞曼相互作用导致无序拓扑绝缘体或正常Rashba自旋-轨道耦合线中Andreev反射空穴的相移,这些线与s波超导体接触.由于Andreev干涉仪中通过不同路径反射的孔的干涉,通过接触的电流根据塞曼场的强度和方向而变化。它还取决于塞曼场在干涉仪的不同肩部中的相互取向。这种非局域效应是由超导邻近效应引起的长程相干性的结果。该电流是在肮脏系统格林函数的半经典理论内计算的。
2018-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of 2D superconductor with broken inversion symmetry
本文给出了平行磁场中二维表面超导体相图的详细理论。已知Rashba类型的自旋-轨道相互作用在高磁场$h$下(并且在不存在杂质的情况下)产生类似于具有序参数$Δ(r) \propto \cos(Qr)$的Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrel(LOFF)状态的非均匀的双相。我们考虑的情况下,强Rashba相互作用的自旋轨道分裂比$Δ$的可调间隙大得多,并表明,在低温下$T\leq 0.4 T_{c0}$的LOFF型状态是从通常的均匀状态分开的一级相变线。在较高的温度下,另一个不均匀的状态与$Δ(r) \propto \exp(i Qr)$之间的均匀BCS状态和LOFF状态在$gμ_B h \approx 1.5 T_{c0}$。在两个相位中的调制矢量$Q$的数量级为$gμ_B h/v_F$。超流密度$n_s^{yy}$在BCS态和新的"螺旋“态之间的二级跃迁线周围的区域消失。非磁性杂质抑制两种非均匀状态,并在$T_{c0}τ\leq 0.11$完全消除它们。然而,一旦帐户是由下一阶项的小参数$α/v_F \ll 1$,一个相对较长的波螺旋调制与$Q \sim gμ_B hα/v_F^2$被发现开发从BCS状态。这种长波调制相对于无序是稳定的。此外,我们预测,不寻常的涡旋缺陷与连续的核心存在附近的螺旋和LOFF状态之间的相边界。特别地,在LOFF类状态下,这些缺…
2007-01-29 cond-mat.supr-con
Chiral and helical $p$-wave superconductivity in doped bilayer BiH
研究了电子掺杂双层BiH在范霍夫奇点附近的关联效应驱动的超导电性。通过泛函重整化群,我们发现在相互作用参数空间中,除了自旋密度波(SDW)靠近vHS或相互作用太强时,三重态$p$ -波配对占主导地位。由于大的原子自旋-轨道耦合(SOC),等自旋电子之间产生$p$波配对,具有手性和二重简并性。手征态支持带隙边缘态,即使SC态中的低能带在拓扑上是微不足道的。镜像对称性的缺失使得Rashba自组织光学系统能够耦合不相等的自旋,但我们发现它的效应是非常高阶的,并且只能驱动手征$p$ -波到SC态深处的螺旋$p$ -波。有趣的是,在螺旋状态中存在六倍简并度,这由螺旋配对函数的自旋分量之间的相对相位角$θ=nπ/3$(对于整数$n$)反映。在涡旋状态下,相位角是稳定的。
2018-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexisting topological hinges and 1D Rashba states in Bi$_{0.97}$Sb$_{0.03}$ revealed by the Josephson effect
MESA+ Institute, University of Twente(特温特大学 MESA+ 研究所);Van der Waals–Zeeman Institute, IoP, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学 IoP 范德瓦尔斯-塞曼研究所)
通过约瑟夫森效应研究发现Bi$_{0.97}$Sb$_{0.03}$中存在拓扑棱边态和1D Rashba态,揭示其作为SOTI平台的特性。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity with large Chern numbers in a ferromagnetic metal-superconductor heterostructure
本文研究了铁磁金属-超导体异质结构中界面Rashba跃迁与内禀Dresselhaus自旋-轨道耦合的相互作用,发现了具有五种不同陈数的拓扑相(最大陈数为4),并揭示了其反常热霍尔效应及边缘态特性。
2023-09-14 cond-mat.supr-con
Dirac Surface States and Nature of Superconductivity in Noncentrosymmetric BiPd
在非磁性体材料中,反转对称性保护了自旋简并性。然而,如果大块晶体结构缺乏反转中心,自旋-轨道相互作用会提升自旋简并度,导致Rashba金属的费米表面呈现出复杂的自旋织构。在超导Rashba金属中,由这些复杂的自旋结构构造的配对波函数通常包含单线态和三线态特征。在这里,我们研究可能的三线态组件的序参量在非中心对称的BiPd,结合第一次在非中心对称超导体宏观表征,原子尺度的超低温扫描隧道光谱,和相对论第一性原理计算。虽然超导状态的BiPd出现拓扑平凡,符合Bardeen-Cooper-Schrieffer理论的序参量由一个单一的各向同性的s-波间隙,我们表明,该材料具有螺旋自旋极化的Dirac-cone表面态。
2015-03-30 cond-mat.supr-con
Explicit derivation of the chiral and (generic) helical edge states for the Kane-Mele model: Closed expressions for the wave function, dispersion relation, and spin rotation
本文通过微扰方法将Kane-Mele模型锯齿形边界边缘态映射为有效双链梯形模型,解析推导出螺旋边缘态的波函数、色散关系及Rashba耦合下的自旋转动闭合表达式,并与数值结果高度吻合。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Anatomy of Spin and Current Generation from Magnetization Gradients in Topological Insulators and Rashba Metals
本文对比研究了拓扑绝缘体和Rashba金属中磁化梯度驱动的自旋与电流生成,发现前者受宇称反常保护的量子化相互转换系数支配,后者虽也量子化但不抗无序且系数存在不连续性,为探测拓扑表面态及实现超导二极管效应提供新途径。
2023-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optimizing one dimensional superconducting diodes: Interplay of Rashba spin-orbit coupling and magnetic fields
本研究通过自洽BdG形式分析Rashba纳米线中线性与高阶SOC及磁场的相互作用,发现线性SOC结合纵横磁场可实现超45%的二极管效率,高阶SOC在无纵向场时仍有效应,为优化超导二极管提供平台。
2024-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between the extended s-wave symmetry of the gap and the spin-orbit coupling in the low-electron concentration regime of quasi-two-dimensional superconductors
在Rashba型自旋轨道耦合和外加磁场的作用下,分析了具有$\mathbf{k}$依赖的超导能隙的实空间成对态.我们发现,$extended$ $s$ - $wave$配对对称性是最有可能出现在低电子浓度制度的情况。根据我们的研究,自旋轨道耦合引起的范霍夫奇异性可能导致超导能隙、临界温度和临界磁场的显著增强。此外,自旋-轨道耦合和外部磁场的组合效应导致库珀对的非零总动量,这是所谓的螺旋状态的特征。在这种情况下,由于C $_4$对称破缺,出现了小的$d$ - $wave$和$p$ - $wave$对配对的贡献,这显著改变了螺旋状态的特征。所得到的结果进行了讨论的背景下,与非常规的超导功能的过渡金属氧化物界面,以及最近报道的超导二极管效应的实验数据。
2022-09-19 cond-mat.supr-con
Mixed-parity superconductivity near Lifshitz transitions in strongly spin-orbit-coupled metals
我们考虑一个强自旋轨道耦合金属,其费米表面接近的Lifshitz(拓扑)过渡。通过对具有强Rashba自旋轨道耦合的正方晶格哈伯德模型的重整化群分析,我们证明了这种金属对于具有螺旋三重态成分的混合宇称超导的形成是一般不稳定的.
2020-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Buried Dirac points in quantum spin Hall insulators: Implications for Majorana Kramers pair-based quantum computing
The University of Texas at El Paso(埃尔帕索德克萨斯大学);Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室);The University of Texas at Dallas(达拉斯德克萨斯大学);William & Mary(威廉玛丽学院)
研究发现量子自旋霍尔绝缘体中埋藏的狄拉克点对边缘态的鲁棒性有影响,促进马约拉纳库拉姆斯对与费米子模式的混合,从而形成扩展的MKP态,为拓扑超导体的实现提供新视角。
2026-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport signatures of single and multiple Floquet Majorana modes in one-dimensional Rashba nanowire and Shiba chain
本文理论研究了Rashba纳米线和Shiba链中单个及多个Floquet马约拉纳端模的输运特征,发现微分电导呈现量子化值,并验证了其稳定性。
2025-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiband s-wave topological superconductors: role of dimensionality and magnetic field response
我们进一步研究了一类时间反演不变的双带s波拓扑超导体在物理评论Lett。108,036803(2012)中所述。我们展示了如何,在存在时间反演对称性,Z_2不变量,区分平凡和非平凡的量子相位,可以通过只考虑一个Kramers的部门,其中的哈密顿量的不连续性。我们发现,在我们原来的2D设置中确定的主要功能在1D和3D中保持定性不变,与非平凡的拓扑超导相支持奇数的Kramers对螺旋Majorana模式的每个边界上,只要所需的$π$之间的差距保持相位差。我们还分析了时间反演超导破断的后果,无论是由于施加或杂质磁场的存在下,或从预期的超导间隙之间的相位匹配的偏差。我们演示了如何拓扑不变性的相关概念必须修改时,时间反演对称性被打破,以及如何无间隙的马约拉纳模式的持久性和它们的鲁棒性一般取决于在其中的原始哈密顿量被扰动的方式。有趣的是,螺旋和手征超导相之间的拓扑量子相变可以通过适当地调谐塞曼场结合间隙之间的相位失配来诱导。最近的实验在掺杂的半导体晶体,潜在的相关性提出的模型,和可能的候选材料实现超导体与$s_\pm$配对对称性进行了讨论。
2013-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Visualization of Unconventional Rashba Band and Vortex Zero Mode in Topopogical Superconductor Candidate AuSn$_{4}$
本研究通过扫描隧道显微镜直接观测AuSn4的Au终止表面,发现非常规Rashba能带和类似马约拉纳零模的涡旋零能态,为拓扑超导研究提供新平台。
2024-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Non-centrosymmetric superconductors on honeycomb lattice
本文研究了蜂窝晶格上相关掺杂量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)中的非中心对称拓扑超导性,在蜂窝晶格上没有反转对称性,本征(Kane-Mele)和Rashba自旋轨道耦合一般可以存在。我们探讨了模型系统的一般拓扑非平凡超导相图。在一定的参数空间上,发现了自旋单重态$d$ + $id$和自旋三重态$p$ + $ip$ -波配对共存的宇称混合超导态,在锯齿形纳米管上,宇称混合超导态的边缘是螺旋和手征Majorana费米子共存的状态.我们的实验结果的相关性进行了讨论。
2018-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gap function of hexagonal pnictide superconductor SrPtAs from quasiparticle interference spectrum
磷属元素化物超导体SrPtAs具有包含反转对称性的六方层状结构。它是通过堆叠两个不等效的PtAs层由Sr层分开。前者没有局部(面内)反转对称性,因此出现(层)交错Rashba自旋轨道耦合,将三个Kramers简并带分裂成六个准二维带。SrPtAs超导态的对称性是未知的。三个候选者,自旋单态$A_{1g}$和$E_g$以及三重态$A_{2u}$已被提出。我们预测准粒子干涉(QPI)谱的这些间隙函数在t矩阵玻恩近似。我们发现,在模式的特征QPI波矢量出现明显的差异。这些结果对用STM-QPI方法确定SrPtAs的带隙对称性具有重要意义。
2014-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Boundary Topological Superconductors
对于二维和三维的强各向异性时反不变量绝缘体,在高对称轴和高对称平面的所有时反动量处都可以发生能带反转。虽然这类材料在拓扑上是平凡的,因为强和弱$Z_{2}$指数都是平凡的,但它们可以在某些边界上拥有偶数个未受保护的螺旋无隙边缘态或表面狄拉克锥。我们证明了当无带隙的边界态被$s_{\pm}$波超导带隙时,在相应的边界上可以实现一个由$Z_{2}$不变量表征的边界时间反演不变拓扑超导体(BTRITSC).由于BTRITSC的维数比体材料的维数低1,整个系统是一个二阶TRI拓扑超导体。当BTRITSC的边界被进一步切开时,MajoranaKramers对和螺旋无间隙Majorana模式将分别出现在所考虑的样品的二维和三维的角部和铰链处。此外,磁场可以使三维二阶TRI拓扑超导体的螺旋Majorana铰链模产生间隙,从而实现具有Majorana角模的三阶拓扑超导体.我们的建议可以在绝缘体-超导体异质结构和铁基超导体中实现,这些超导体的正常态具有所需的反向能带结构。
2020-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
High-Temperature Majorana Corner States
马约拉纳束缚态通常出现在一维拓扑超导体的末端或螺旋边态介导的$π$约瑟夫森结中。通过一个新的体积不变量和一个直观的边缘参数验证,我们显示了一个Majorana Kramers对出现在一个正方形的二维拓扑绝缘体的每个角上,由$s_\pm$波(例如,Fe基)超导体。我们得到一个相图,强调体参数和边缘取向的作用。我们提出了几个实验实现晶格匹配的候选材料。我们的方案为探索高阶非阿贝尔准粒子提供了一个高温平台。
2018-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majorana corner modes in a high-temperature platform
我们介绍了二维拓扑绝缘体在高温铜氧化物或铁基超导体附近的高温平台的Majorana Kramers对的零模式。在拓扑绝缘体的螺旋边缘状态处的邻近诱导配对充当狄拉克质量,由于高$T_c$超导体的配对对称性,狄拉克质量的符号在样品角处改变。这种符号的自然变化在每个角上产生了一对受时间反演对称性保护的马约拉纳零模。从概念上讲,这是一个拓扑平凡的基于超导体的马约拉纳零模式的方法。我们提供了定量标准,并建议候选材料,这一建议。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological superconductivity in layered d-wave altermagnetic metals
Sun Yat-sen University(中山大学)
该研究探究层状d波反常金属的拓扑超导电性,利用层间隧穿、RSOC与反常交换场的相互作用,实现含马约拉纳边缘模、角模的拓扑相,为工程化拓扑超导电性提供可控途径。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con