Frontiers of Nanoscience International Center for Theoretical Physics
Trieste, August 23 – September 1, 2015
Topological Cooper-pairing based on spin-orbit interactions 753 - - PowerPoint PPT Presentation
Frontiers of Nanoscience International Center for Theoretical Physics Trieste, August 23 September 1, 2015 Topological Cooper-pairing based on spin-orbit interactions 753 Topological Superconductors or Superfluids Why are they of
Trieste, August 23 – September 1, 2015
753 ¡
749a ¡
prerequisite topolog. insulator or superconductor : integer Chern number ≠ 0 topol. order parameter class of Hamiltonians with the same Chern number , effective field theory analogue G−L Berry phase: Bloch state closed path C ; „magnet. flux“ Chern number
ψ mk r
iγ m C
[ ]
γ m C
C
C
BZ
m
Berry-‑flux ¡
m = band index
748a ¡
742a ¡
k
C ¡= ¡0 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡C ¡= ¡1 ¡ Majorana bound states stored nonlocally at the end of a chain
QP
QP
+
QP
+
= QP
single state associated with and ! ¡ ¡
QP
( )E
+
QP
( )−E
(L. Fu + C. Kane) (J. Sau et al.)
754 ¡
+
+
1D 2D
728b ¡
ε kλ;h = 0
Rashba W1 W2 d
k
σ
751 ¡
k
ν
733a ¡
k k E E
H k
( ) =
H0 k + q 2 ⎛ ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟ −iΔσ y iΔ*σ y −H0
* −k + q
2 ⎛ ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟ ⎛ ⎝ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟
(C. Zhang et al. (2008), Sato et al. (2009))
µ1 µ2
with G. Zwicknagl
¡
k'λ'
kx≥0
λλ' c−k'λ'ck'λ' Δ+ = −Δ− = Δ Hint = v0
k'λ'
k'x≥0
kλ
kx≥0
λλ'ckλ
+ c−kλ + c−k'λ'ck'λ'
747a ¡
2 + µ2
µBH > Δ0
2 + µ2
746aEN ¡
752 ¡
2 +
2
µ < g µB 2 hy Hze = g µB 2 hy d2
725 ¡
k'λ'
kx>0
λλ' c
−k'+q 2λ' c k'+q 2λ'
E E
0 0 1 1
with G. Zwicknagl
745a ¡
Q = 0 Q1 ≠ 0 Q1, Q2 ≠ 0 0 hc
(W. Zhang + W. Yi (2013)
fermions similar to Fe chain no spin current
734a ¡
k0 ¡
750 ¡