論文の概要: Topological Superconductivity in Two-Dimensional Altermagnetic Metals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.10479v2
- Date: Mon, 6 Nov 2023 04:09:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-07 22:56:43.089298
- 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: D-wave altermagism と Rashba spin-orbital coupling を持つ2次元金属の超伝導に及ぼす反磁性の影響について検討した。
p波ペアリングが支配的になると、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出現することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.779681639954815
- 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 consider an
extended attractive Hubbard interaction, and 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, and that the
altermagnetism is beneficial to the latter. 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,d-wave altermagnetism と rashba スピン軌道結合を持つ2次元金属の超伝導に及ぼす新しい磁気秩序の影響について検討する。
具体的には、拡張された魅力的なハバード相互作用を検討し、この系で起こり得る超伝導ペアのタイプを決定し、それらが位相的性質を持つかどうかを確認する。
自己整合平均場計算により、この系は一般にスピン-シングレットs波とスピン-トリップレットp波ペアリングの混合を好んでおり、後者に反磁性が有益である。
詳細な計算によって支持される対称性の議論を用いて、p波対が支配的になると、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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