Unconventional superconductivity in a doped quantum spin Hall insulator

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Abstract

A monolayer of jacutingaite (Pt2HgSe3) has recently been identified as a novel quantum spin Hall insulator. By first-principles calculations, we study its Fermiology in the doped regime and unveil a type-I and type-II van Hove singularity for hole and electron doping, respectively. We find that the common link between the propensity for a topological band gap at pristine filling and unconventional superconductivity at finite doping roots in the longer ranged hybridization integrals on the honeycomb lattice. In a combined effort of random phase approximation and functional renormalization group, we find chiral d-wave order for the type-I and odd-parity f-wave order for the type-II regime.

X. Wu, M. Fink, W. Hanke, R. Thomale and D. Di Sante, Phys. Rev. B 100, 041117(R) (2019)

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Presenters

  • Domenico Di Sante

    University of Wurzburg, University of Wuerzburg (Germany), Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, University of Würzburg

Authors

  • Domenico Di Sante

    University of Wurzburg, University of Wuerzburg (Germany), Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, University of Würzburg

  • Xianxin Wu

    Institute for Theoretical Physics, University of Wuerzburg, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg, Physics department, Pennsylvania State University, University of Wurzburg, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, University of Würzburg

  • Mario Fink

    Institute for Theoretical Physics, University of Wuerzburg, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, University of Würzburg

  • Werner R Hanke

    Institute for Theoretical Physics, University of Wuerzburg, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, University of Würzburg, Universität Würzburg, Germany

  • Ronny Thomale

    University of Wurzburg, Institute for Theoretical Physics, University of Wuerzburg, Theoretical physics I, University of Wuerzburg, University of Wuerzburg, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg, Physics department, University of Wuerzburg, Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, University of Würzburg, Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, University of Wurzburg