【儀表網 研發快訊】近日，清華大學高等研究院姚宏教授與上海科技大學蔣易凡教授合作，在二維配對密度波超導新模型的研究中取得進展。
配對密度波超導(Pair-Density-Wave Superconductivity，PDW)是一類獨特的超導量子態，其顯著特點是超導序參數在空間中呈現周期性振蕩，這與傳統超導體的均勻序參數有著本質區別，如表現出分數的磁通渦旋激發。盡管配對密度波超導的理論研究和實驗探索在過去幾年中已取得了很多重要進展，但在二維微觀模型中實現這種量子物態仍是一項具有挑戰性的難題。
圖1.配對密度波超導(Pair-Density-Wave Superconductivity)是一類獨特的超導量子態
圖2.具有二維特征的蜂窩晶格中的無自旋費米子相互作用體系
研究中，蔣易凡與姚宏應用高效的密度矩陣重整化群方法，深入研究了具有二維特征的蜂窩晶格中的無自旋費米子相互作用體系。他們通過高精度、無偏的量子多體計算揭示了該系統在強相互作用下的基態具有配對密度波超導序，即電子配對的強度在空間中呈現周期性調制(圖2)。這一計算的發現為理解二維配對密度波超導的微觀機制開辟了新的路徑。
此外，他們提出的二維微觀模型可以說是一個最簡模型(minimal model)，具有實驗上實現的可行性，包括轉角摩爾體系和超冷費米子系統，從而為在這些量子體系中探索配對密度波超導提供了相關的理論指導。
相關研究成果以“配對密度波超導：二維特征蜂窩晶格的微觀模型”(Pair-Density-Wave Superconductivity: A Microscopic Model on the 2D Honeycomb Lattice)為題，于10月22日發表于《物理評論快報》(Physical Review Letters)。文章被當期雜志選為“編輯推薦”(Editors’Suggestion)。
姚宏與蔣易凡為論文的通訊作者。研究得到國家自然科學基金委員會理論物理專項、科技部重點研發項目、新基石科學基金會“科學探索獎”等的資助。
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