Twisted multilayer nodal superconductors

超导电性 扭转 凝聚态物理 物理 无缝回放 单层 T对称 格子(音乐) 晶格常数 对称(几何) 量子力学 材料科学 几何学 纳米技术 数学 声学 衍射
作者
Tarun Tummuru,Étienne Lantagne-Hurtubise,Marcel Franz
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:106 (1)
标识
DOI:10.1103/physrevb.106.014520
摘要

Twisted bilayers of nodal superconductors were recently proposed as a promising platform to host superconducting phases that spontaneously break time-reversal symmetry. Here we extend this analysis to twisted multilayers, focusing on two high-symmetry stackings with alternating ($\pm θ$) and constant ($θ$) twist angles. In analogy to alternating-twist multilayer graphene, the former can be mapped to twisted bilayers with renormalized interlayer couplings, along with a remnant gapless monolayer when the number of layers $L$ is odd. In contrast, the latter exhibits physics beyond twisted bilayers, including the occurrence of `magic angles' characterized by cubic band crossings when $L \mod 4 = 3$. Owing to their power-law divergent density of states, such multilayers are highly susceptible to secondary instabilities. Within a BCS mean-field theory, defined in the continuum and on a lattice, we find that both stackings host chiral topological superconductivity in extended regions of their phase diagrams.
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