Weyl费米子和侧向限制的$^3$He膜的破缺对称相
摘要：拓扑凝聚态系统中的对称性破缺对限制在表面或拓扑缺陷上的费米子激发的能谱有影响。被限制在平面（准二维）$^3$He-A上的费米子能谱由手征边界态的分支组成。负能态与基态的角动量$L\_z = (N/2) hbar$有关，其中N/2为库珀对数。完全带隙的2D手征A相的角动量$L\_z(T)$的幂律衰减，即在$0 \le T \ll T\_c$时，反映了手征边界费米子的热激发。我们讨论了波函数重叠和边缘态在对立边界附近的约束之间的混杂效应对边缘电流、基态角动量和超流相的基态序参量的影响。在强侧向约束下，手征A相经历了一系列相变，首先转变为一个破缺了平移对称性的对密度波（PDW）相，其临界厚度为$D\_{c2} \sim 16 \xi\_0$。PDW相由一系列交替手征域通过域墙分隔的周期阵列描述。PDW相的周期在约束长度$D \rightarrow D\_{c\_2}$时发散。PDW相破坏了时间反演对称性和平移不变性，但对时间反演和平移一个PDW半周期的组合是不变的。PDW相的质量电流分布反映了这种组合对称性，并起源于边缘费米子和束缚在域墙上的手征分支的能谱。在足够强的约束下，会发生到非手征“极性相”的二阶相变，其临界厚度为$D\_{c1} \sim 9 \xi\_0$，其中一个p波轨道态的库珀对沿通道排列。
作者：Hao Wu and J. A. Sauls
论文ID：1805.00936
分类：Superconductivity
分类简称：cond-mat.supr-con
提交时间：2023-05-09