論文の概要: Theory of Superconductivity Mediated by Topological Phonons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.03499v1
• Date: Mon, 7 Mar 2022 16:24:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 21:53:01.292379
• Title: Theory of Superconductivity Mediated by Topological Phonons
• Title（参考訳）: トポロジカルフォノンによる超伝導の理論
• Authors: Daniele Di Miceli, Chandan Setty, Alessio Zaccone
• Abstract要約: トポロジカル・フォニック・絶縁体(トポロジカル・フォニック・絶縁体)は、フォニック系の3次元量子スピンホール絶縁体である。 これらの材料における超伝導相の理論的枠組みを提案する。 超伝導臨界温度はクラマース様点の音速に対して非単調な挙動を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Topological phononic insulators are the counterpart of three-dimensional quantum spin Hall insulators in phononic systems and, as such, their topological surfaces are characterized by Dirac cone-shaped gapless edge states arising as a consequence of a bulk-boundary correspondence. We propose a theoretical framework for the possible superconducting phase in these materials, where the attractive interaction between electrons is mediated by topological phonons in nontrivial boundary modes. Within the BCS limit, we develop a self-consistent two-band gap equation, whose solutions show that the superconducting critical temperature has a non-monotonic behaviour with respect to the phononic frequency in the Kramers-like point. This remarkable behaviour is produced by a resonance, that occurs when electrons and phonons on the topological surfaces have the same energy: this effectively increases the electron-phonon interaction and hence the Cooper pair binding energy, thus establishing an optimal condition for the superconducting phase. With this mechanism, the $T_{c}$ can be increased by well over a factor two, and the maximum enhancement occurs in the degenerate phononic flat-band limit.
• Abstract（参考訳）: トポロジカルフォノン絶縁体は、フォノニクス系における3次元量子スピンホール絶縁体の一種であり、そのトポロジカル表面はバルクバウンダリー対応の結果生じるディラック錐形のギャップレスエッジ状態によって特徴づけられる。 我々は、電子間の魅力的な相互作用が非自明な境界モードにおける位相フォノンによって媒介される、これらの材料における超伝導相の理論的枠組みを提案する。 BCS限界内では, 超伝導臨界温度がクラマース様点のフォノン周波数に対して非単調な挙動を示す自己整合二バンドギャップ方程式を開発する。 この顕著な挙動は共鳴によって生成され、トポロジカル表面上の電子とフォノンが同じエネルギーを持つときに起こる。これにより電子-フォノン相互作用が効果的に増加し、クーパー対結合エネルギーが増大し、超伝導相の最適条件が確立される。 この機構により、$t_{c}$ は因子 2 よりも大きくなり、縮退したフォノニックなフラットバンド限界において最大エンハンスメントが起こる。

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