論文の概要: Topological Superconductivity in Two-Dimensional Altermagnetic Metals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.10479v1
- Date: Wed, 17 May 2023 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-19 18:37:17.550678
- Title: Topological Superconductivity in Two-Dimensional Altermagnetic Metals
- Title（参考訳）: 二次元磁性金属のトポロジカル超伝導
- Authors: Di Zhu, Zheng-Yang Zhuang, Zhigang Wu, Zhongbo Yan
- Abstract要約: 我々は、$d$-waveの反磁性とRashbaスピン軌道結合を持つ2次元金属の超伝導について検討した。
1次と2次の両方を含む多くのトポロジカル超伝導体が、$p$波対が支配的になるときに現れることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6727186769396276
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Bringing magnetic metals into superconducting states represents an important
approach for realizing unconventional superconductors and potentially even
topological superconductors. Altermagnetism, classified as a third basic
collinear magnetic phase, gives rise to intriguing momentum-dependent
spin-splitting of the band structure, and results in an even number of
spin-polarized Fermi surfaces due to the symmetry-enforced zero net
magnetization. In this work, we investigate the effect of this new magnetic
order on the superconductivity of a two-dimensional metal with $d$-wave
altermagnetism and Rashba spin-orbital coupling. Specifically we determine the
types of superconducting pairing that can occur in this system and ascertain
whether they possess topological properties. Through self-consistent mean-field
calculations, we find that the system in general favors a mixture of
spin-singlet $s$-wave and spin-triplet $p$-wave pairings, due to the absence of
time-reversal symmetry and inversion symmetry. Using symmetry arguments
supported by detailed calculations, we show that a number of topological
superconductors, including both first-order and second-order ones, can emerge
when the $p$-wave pairing dominates. In particular, we find that the
second-order topological superconductor is enforced by a
$\mathcal{C}_{4z}\mathcal{T}$ symmetry, which renders the spin polarization of
Majorana corner modes into a unique entangled structure. Our study demonstrates
that altermagnetic metals are fascinating platforms for the exploration of
intrinsic unconventional superconductivity and topological superconductivity.
- Abstract（参考訳）: 磁性金属を超伝導状態に持ち込むことは、非伝統的な超伝導体や潜在的にトポロジカル超伝導体を実現するための重要なアプローチである。
第3次コリニア磁性相に分類される交代磁性は、バンド構造の興味深い運動量依存スピンスプリッティングを引き起こし、対称性の強化されたゼロネット磁化による偶数個のスピン偏極フェルミ表面をもたらす。
本研究では,この新しい磁気秩序が,d$-wave の交代磁性とラシュバスピン軌道結合を持つ2次元金属の超伝導に及ぼす影響について検討する。
具体的には、この系で起こりうる超伝導ペアリングの種類を決定し、それらが位相特性を持つかどうかを確認する。
自己整合平均場計算により、時間反転対称性と反転対称性が欠如しているため、一般にスピン-シンガレット$s$波とスピン-トリップレット$p$波のペアリングが好まれる。
詳細な計算によって支持される対称性の引数を用いて、$p$波対が支配されるとき、一階と二階の両方を含む多くのトポロジカル超伝導体が現れることを示す。
特に、2階のトポロジカル超伝導体は$\mathcal{C}_{4z}\mathcal{T}$対称性によって強制され、マヨラナ角モードのスピン分極を一意な絡み合った構造にすることができる。
本研究は, 反磁性金属が本質的非古典的超伝導とトポロジカル超伝導を探求するための魅力的な基盤であることを示す。
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