近日,重庆大学前沿院量子材料与器件研究中心、物理学院王锐教授和许东辉副教授课题组从理论上研究了新型笼目晶格材料中基于手性通量相的拓扑超导电性,建立了手性拓扑超导电性与破坏时间反演对称电荷密度波序之间的关联,揭示了上述拓扑超导相中特殊混合手性的马约拉纳边界模,并探究了其量子输运行为的特性。相关研究以“Chiral-flux-phase-based topological superconductivity in kagome systems with mixed edge chiralities”为题于2023年08月25日发表在物理学顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上[Phys. Rev. Lett. 131, 086601 (2023)]。重庆大学物理学院博士后曾俊杰博士为该工作第一作者,重庆大学前沿院量子材料与器件研究中心、物理学院王锐教授和许东辉副教授为共同通讯作者,重庆大学为第一单位,重庆大学物理学院本科生杨迅参与了该工作,合作者还包括石家庄学院的李庆明博士。
笼目晶格材料由于其特殊晶体结构,在电子能带上往往具有弱色散的平带、高态密度的范霍夫奇点以及类石墨烯的狄拉克型线性色散,从而使得材料可以表现出多种奇特的宏观物理性质。近期,一种新型准二维层状笼目金属材料AV3Sb5(A=K, Rb, Cs)引起了科研人员的极大兴趣。多种量子有序态在该材料体系中被发现,包括超导、电荷密度波、配对密度波、电子向列相等,是当前凝聚态物理研究的前沿热点之一。其中,超导与电荷密度波的关联对于理解该体系中的奇异量子现象起着重要的作用。
该工作首次建立了手性拓扑超导电性与破坏时间反演对称电荷密度波序之间的关联,揭示了上述拓扑超导相中特殊混合手性的马约拉纳边界模,并给出可供实验验证的量子输运特性。该项工作为理解最近发现的笼目材料AV3Sb5(A = K, Rb, Cs)中丰富的交织量子现象提供了重要途径。该工作得到了国家自然科学基金、重庆自然科学基金、中央高校基本科研、量子材料与器件研究中心建设项目等项目的资助。
文章链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.086601