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Majorana bands, Berry curvature, and thermal Hall conductivity in the vortex state of a chiral p-wave superconductor

机译：手性p波超导体在涡旋状态下的马约拉纳谱带，贝里曲率和霍尔热导率

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Majorana quasiparticles localized in vortex cores of a chiral p-wave superconductor hybridize with one another to form bands in a vortex lattice. We begin by solving a fully microscopic theory describing all quasiparticle bands in a chiral p-wave superconductor in a magnetic field, then use this solution to build localized Wannier wave functions corresponding to Majorana quasiparticles. A low-energy tight-binding theory describing the intervortex hopping of these is then derived, and its topological properties-which depend crucially on the signs of the imaginary intervortex hopping parameters-are studied. We show that the energy gap between the Majorana bands may be either topologically trivial or nontrivial, depending on whether the Chern number contributions from the Majorana bands and those from the background superconducting condensate add constructively or destructively. This topology directly affects the temperature-dependent thermal Hall conductivity, which we also calculate.
机译：位于手性p波超导体涡旋核中的马约拉纳准粒子相互杂交，在涡旋晶格中形成能带。我们从解决描述手性p波超导体中磁场中所有准粒子带的全微观理论开始，然后使用该解决方案建立对应于Majorana准粒子的局部Wannier波函数。然后推导了描述它们的旋涡跳跃的低能紧束缚理论，并研究了其拓扑性质-关键取决于假想的旋涡跳跃参数的符号。我们表明，Majorana谱带之间的能隙可能在拓扑上是微不足道的，也可能是非平凡的，这取决于Majorana谱带和背景超导冷凝物的Chern数贡献是建设性地还是破坏性地相加。这种拓扑结构直接影响与温度相关的霍尔热导率，我们也可以计算得出。

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  • 来源
    《Physical review》 |2015年第13期|134520.1-134520.7|共7页
  • 作者

    James M. Murray; Oskar Vafek;

  • 作者单位

    National High Magnetic Field Lab and Department of Physics, Florida State University, Tallahassee 32310, USA;

    National High Magnetic Field Lab and Department of Physics, Florida State University, Tallahassee 32310, USA;

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