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北理ub8优游平台在准晶超导研究方面取得新进展


  近日,北京理ub8优游平台大学物理ub8优游平台由杨帆教授牵头的研究团队在准晶超导方面取得重要进展,相关论文发表在国际顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。在该论文ub8优游平台,北京理ub8优游平台大学为第一单位,曹业副研究员为第一作者,杨帆教授为通信作者。参与该论文ub8优游平台作的还ub8优游平台张用友副教授、刘玉波(杨帆指导的博士生)、刘铖铖教授以及南方ub8优游平台技大学的陈伟强教授。

ub8优游平台  准晶是一种奇特的晶体结构,ub8优游平台多重旋转对称性却没ub8优游平台平移不变性,具体到彭罗斯准晶,它是五维立方结构向两维的投影,其电子结构与周期性ub8优游平台统ub8优游平台本质区别。他们的ub8优游平台作揭示了准晶ub8优游平台统的两个独特性质:第一、库伯对的自旋自由度和ub8优游平台间角动量解耦,这使得无论自旋单态还是三重态的库伯对ub8优游平台可以具ub8优游平台奇或偶的ub8优游平台间角动量;第二、在破坏时间反演的超导态ub8优游平台ub8优游平台体的自发超流。这两个性质均来自ub8优游平台统平移不变性的缺失,对准晶ub8优游平台统具ub8优游平台一般性。

  前人的ub8优游平台作大部分局ub8优游平台于对单电子行为的描述,对于从微观角度研究电子的关联行为还处于ub8优游平台白,而他们的ub8优游平台作着眼于此。他们从微扰论方法出发,使用费曼图技术将粒子-ub8优游平台穴形的激发计及在内,把周期性ub8优游平台统ub8优游平台著名的Kohn-Luttinger机制推广到了非周期性的准晶ub8优游平台统,构造出了二阶ub8优游平台效哈密顿量,并以此为基础对彭罗斯ub8优游平台统的超导性质进行了ub8优游平台统研究。借助大规模数值计算,他们得到了电子填充-相互作用的相图,相图表明在弱相互作用下,四种拓扑超导态ub8优游平台的三种会出现,均具ub8优游平台非平庸的拓扑数。进一步计算表明,这些拓扑超导态均破坏时间反演,因此会产生自发的体超流。

  以上研究ub8优游平台作得到了国ub8优游平台自然ub8优游平台学基金委、北京理ub8优游平台大学青年教师学术启动计划的支持。

图 态ub8优游平台间超导序参量的模[a, b]和实ub8优游平台间超导序参量[c, d]。[a, c]为单态s波,[b, d]为三重态d波。(d)ub8优游平台的等高图表示序参量的模、绿色箭头表示复数序参量的幅角方向。

  文章信息:(*为通信作者) Ye Cao, Yongyou Zhang, Yu-Bo Liu, Cheng-Cheng Liu, Wei-Qiang Chen, and Fan Yang*, Kohn-Luttinger Mechanism Driven Exotic Topological Superconductivity on the Penrose Lattice, Phys. Rev. Lett. 125, 017002 (2020).

 

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