我校物理學(xué)院嚴(yán)忠波副教授最近在關(guān)于高階拓?fù)湮飸B(tài)的研究中提出“高階拓?fù)淦嬗罘Q(chēng)超導(dǎo)體”的概念，相關(guān)成果于10月24日在線(xiàn)發(fā)表于Physical Review Letters。該工作由嚴(yán)忠波副教授獨(dú)立完成（中山大學(xué)為唯一署名單位）。
體-邊對(duì)應(yīng)關(guān)系是拓?fù)湮飸B(tài)的一個(gè)基本特征。近期新發(fā)現(xiàn)的高階拓?fù)湮飸B(tài)由于呈現(xiàn)出新型的體-邊對(duì)應(yīng)關(guān)系而受到廣泛關(guān)注。特別地，由于高階拓?fù)涑瑢?dǎo)體允許馬約拉納零模直接出現(xiàn)在二維和三維系統(tǒng)的邊界上，這為尋找馬約拉納零模和實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算提供了新的思路。近兩年來(lái)，雖然已提出一系列實(shí)現(xiàn)高階拓?fù)涑瑢?dǎo)體的理論方案，但這些方案或要求超導(dǎo)轉(zhuǎn)變前的正常態(tài)具有拓?fù)浞瞧椒驳男再|(zhì)，比如，拓?fù)浣^緣體，或要求混合宇稱(chēng)的超導(dǎo)配對(duì)。如果正常態(tài)只是普通的金屬，而超導(dǎo)配對(duì)只有奇宇稱(chēng)或偶宇稱(chēng)型的配對(duì)，是否能實(shí)現(xiàn)高階拓?fù)涑瑢?dǎo)體仍是一個(gè)重要的開(kāi)放問(wèn)題。
以二維為例，當(dāng)費(fèi)米面（黑線(xiàn)）和可移除超導(dǎo)配對(duì)節(jié)點(diǎn)（紅點(diǎn)和藍(lán)點(diǎn)，兩種顏色表示相反的拓?fù)浜桑┚哂腥鐖D所示的位型，可實(shí)現(xiàn)二維二階拓?fù)淦嬗罘Q(chēng)超導(dǎo)體
對(duì)奇宇稱(chēng)型的超導(dǎo)配對(duì)情況，通過(guò)理論研究嚴(yán)忠波副教授提供了一個(gè)肯定的答案。更為重要的是，他提出實(shí)現(xiàn)二階拓?fù)淦嬗罘Q(chēng)超導(dǎo)體的普適機(jī)制（如上圖），此機(jī)制圖象簡(jiǎn)單且適用于二維以上的維度。另外，嚴(yán)忠波副教授指出，要在三維實(shí)現(xiàn)三階的拓?fù)淦嬗罘Q(chēng)超導(dǎo)體，則需要正常態(tài)為拓?fù)浒虢饘佟?/p>
論文鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.177001
