物质学院蒋易凡教授与合作者提出实现二维配对密度波超导的新模型

近日，上海科技大学物质科学与技术学院蒋易凡教授与清华大学高等研究院姚宏教授合作，在国际学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）上发表了关于二维配对密度波超导新模型的研究成果，文章被选为编辑推荐（Editors’ Suggestion）。

配对密度波超导（Pair-Density-Wave Superconductivity，简称PDW）是一类独特的超导量子态，其显著特点是超导序参数在空间中呈现周期性振荡，这与传统超导体的均匀序参数（如表现出分数的磁通涡旋激发）有着本质区别。尽管配对密度波超导的理论研究和实验探索在过去几年取得了很多重要进展，但在二维微观理论模型的基态实现这种量子物态仍是一项挑战。

研究团队应用高效的密度矩阵重整化群方法，深入研究了具有二维特征的蜂窝晶格中的无自旋费米子相互作用体系。通过高精度、无偏的量子多体计算揭示了该系统在强相互作用下的基态具有配对密度波超导序，即电子配对的强度在空间中呈现周期性调制（见下图）。这一发现为理解二维配对密度波超导的微观机制开辟了新的路径。

图1，二维蜂窝晶格上自旋极化费米子的费米面，以及模型的量子相图

图2，配对密度波超导序的示意图

此研究提出的二维微观模型可以说是一个最简模型(minimal model)，具有在包括转角摩尔体系和超冷费米子系统等实际系统中上实现的可行性，有望为在这些量子体系中探索配对密度波超导提供理论指导。上海科技大学蒋易凡教授与清华大学教授姚宏为本项成果的通讯作者，上海科技大学为第一完成单位。

文章标题：Pair-Density-Wave Superconductivity: A Microscopic Model on the 2D Honeycomb Lattice

论文链接: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.176501