具有可调马约拉纳零模式的本征二阶拓扑超导体

具有受保护狄拉克点的狄拉克半金属为实现本征拓扑超导性提供了理想平台。该工作研究了二维正方晶格非对称狄拉克半金属中的超导性。在接近半填充的正常态下,费米面由两个独立口袋构成,每个口袋在时间反演不变动量点(X=(π,0)和Y=(0,π))包裹一个狄拉克点。考虑在位排斥和最近邻吸引相互作用后,研究人员采用自洽平均场理论确定了基态配对对称性。研究发现,偶宇称自旋单态d_(x^2-y^2 )波配对能形成完全能隙的超导态,因而成为优势配对方式。由于两个狄拉克费米口袋上的配对振幅符号相反,该超导态被确认为二阶拓扑超导体。该拓扑相的特征是系统边界会出现马约拉纳零能模。值得注意的是,这些马约拉纳模的位置具有高度可控性,仅需调控边界子晶格终端即可实现精准操纵。该研究成果揭示了非对称狄拉克半金属在实现和操控马约拉纳模方面的重要潜力。
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提交arXiv: 2025-12-02 13:52

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