The Stabilization of Superconductivity by Magnetic Field in Out-of-Equilibrium Nanowires
对锌纳米线的“磁场诱导超导”现象进行了系统的研究。通过改变参数，如磁场方向和导线长度，结果提供的证据表明，该现象是一个非平衡效应与边界电极。他们还建议有两个长度尺度，超导相干长度和准粒子弛豫长度。当焊线长度接近这两个长度尺度中的任一个时，效果减弱。我们证明，它是适当的考虑效果是一个稳定的超导性，已被抑制的施加电流。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dimerization-induced topological superconductivity in a Rashba nanowire
我们分析了二聚化对邻近超导衬底的Rashba纳米线的拓扑相的影响。我们发现跳跃积分和自旋-轨道耦合的周期性交替可以导致能带反转，诱导过渡到拓扑非平凡的超导相，主机的马约拉纳零能模式。这种“二聚诱导拓扑超导性”完全排斥均匀纳米线的拓扑相，无论它们何时发生重叠。我们提供了一个分析的理由，这种令人费解的行为的对称性/宇称的考虑的基础上，并讨论可行的光谱方法，其经验观察。我们还测试了拓扑超导相对静电无序的稳定性。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport signatures of topological superconductivity in a proximity-coupled nanowire
我们研究了纳米线的正常段和超导段之间的结的电导，这两者都受到自旋轨道耦合和外部磁场。我们直接比较的纳米线的输运性质，假设两种不同的模型的超导段：一个是我们把超导性的手到线，和一个超导性是通过隧道结诱导与散装s波超导体。虽然这两种模型是等价的，在低能量和弱耦合的纳米线和超导体之间，我们表明，有几个有趣的定性差异远离这两个限制。特别地，隧穿模型在对应于母超导体的体隙的能量处引入了额外的电导峰。通过采用在零温度下的分析方法和在有限温度下的数值方法相结合，我们表明，邻近效应的隧道模型再现了实验中看到的在这样的纳米线系统的定性特征。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic texture modulated superconductivity in superconductor/ferromagnet shells of semiconductor nanowires
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Universidad de Chile（智利大学）；Danish Fundamental Metrology（丹麦基础计量）；Universidad de Santiago de Chile（圣地亚哥德智利大学）
通过控制EuS磁结构实现InAs/EuS/Al纳米线中超导性，为拓扑量子比特和超导器件提供新途径。
2026-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in full shell proximitized nanowires
我们考虑一个新的模型系统支持马约拉纳零模式的基础上半导体纳米线与一个完整的超导壳。我们证明，在存在的自旋轨道耦合在半导体中诱导的径向电场，绕组的超导序参量导致一个拓扑相支持马约拉纳零模式。拓扑相在大范围的化学势上持续存在，并且可以由穿透圆柱体的可预测的弱磁场引起。该系统可以很容易地实现在一个完整的超导壳覆盖的半导体纳米线，打开了实现拓扑量子计算建议的途径。
2018-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Metallization and proximity superconductivity in topological insulator nanowires
由拓扑绝缘体（TI）纳米线与超导层接近构成的异质结构提供了实现拓扑超导性和相关的马约拉纳束缚态（MBS）的有希望的途径。在这里，我们研究这样的一个$s$波超导体和TI纳米线之间的薄层耦合所造成的影响。我们发现，有一个独特的现象所产生的金属化状态的TI纳米线的超导体。在强耦合限制，需要诱导一个大的超导配对电位，我们发现，金属化的结果在TI纳米线的子带（$\sim 20$毫电子伏）的移位，以及它导致一个小的减少子带间隙的大小打开的磁场平行于纳米线轴。令人惊讶的是，我们发现TI纳米线中的金属化效应也是有益的。最值得注意的是，与超导体的耦合在靠近与超导体的界面的TI纳米线的部分中引起电势，这破坏了反转对称性并且在有限动量下提升了子带内的状态的自旋简并性。因此，与超导体的耦合可以产生或增强子带分裂，这是实现拓扑超导性的关键。这与半导体形成鲜明对比，在半导体中，金属化效应总是减少由自旋轨道耦合引起的等效子带分裂。我们还发现，在某些几何形状的金属化效应可以减少所需的临界磁进入拓扑阶段。我们得出结论，与半导体不同，TI纳米线中发生的金属化效应可以相对容易地减轻，例如通过修改所附超导体的几何形状或通过补偿TI材料。
2022-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin and Charge Signatures of Topological Superconductivity in Rashba Nanowires
我们考虑了一种具有邻近带隙的Rashba纳米线，它可以通过调节外部磁场或化学势而进入拓扑相。研究了开、闭系统中体准粒子态通过拓扑跃迁时的自旋和电荷。我们表明，分析和数值，自旋周围的拓扑间隙的散装状态反转其符号时，由于带反转的过渡，独立的存在下，在系统中的马约拉纳费米子。这种自旋反转可以被认为是可以通过实验获得的拓扑超导性的体特征。我们发现一个类似的行为的散装准粒子状态的电荷，也表现出在过渡的符号反转。我们表明，这些签名是强大的，对随机静态无序。
2017-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipative superconductivity: a universal non-equilibrium state of nanowires
零损耗的电流传输能力是超导性的标志。正是这种特性被用于从MRI机器到LHC磁体的应用中。但是，超导有序与耗散不相容的情况真的存在吗？一个值得注意的例外，称为涡流，发生在高磁场。在这里，我们报告观察耗散超导更基本的配置：超导导线超导纳米线。我们提供的证据表明，在这样的系统中，正常的电流可以在整个导线超导秩序的存在下流动。这种现象是由于形成了一个非平衡态，超导性与耗散共存，由所谓的Andreev准粒子介导。除了在单光子探测器等方面的应用前景外，这种效应还是量子液体可控非平衡态的一个生动例子。因此，我们的研究结果提供了一个可访问的通用平台，研究的概念问题的量子系统的平衡。
2014-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum suppression of superconductivity in ultrathin nanowires
我们报道了用超导非晶MoGe合金包覆碳纳米管制备的纳米线的测量结果。我们发现，纳米线可以超导或绝缘取决于它们的正常状态电阻$R_{N}$相比，$R_{q}=h/(2e)^{2}$-量子电阻库珀对。如果是$R_{N}< R_{q}$，由于强阻尼，量子相位滑移（QPS）的隧穿被禁止，因此导线保持超导。绝缘状态，观察到如果$R_{N}> R_{q}$，解释的量子相位滑移和相应的本地化的库珀对的增殖。观察到的超导体-绝缘体转变类似于在$R_{N}= R_{q}$的约瑟夫森结中发生的耗散相变（Penttila等人，物理修订信函第82卷，第1004页，1999年）
2000-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flux-induced topological superconductivity in full-shell nanowires
我们提出了一种新的路线，实现拓扑超导性使用磁通量施加到一个完整的超导壳周围的半导体纳米线核心。在破坏性的Little-Parks制度中，超导性的再入区域与壳中整数个相绕组相关联。在零外加磁通附近有一个硬感应能隙，对应于零相绕组;在一个外加磁通量子附近有一个能隙区，对应于2π相绕组，Φ 0 = h/2 e。理论分析表明，在半导体中存在径向自旋-轨道耦合时，超导相的缠绕可以引起向支持Majorana零模的拓扑相的转变.逼真的建模显示了一个拓扑相持续在很宽的参数范围内，并再现实验隧道电导数据。进一步测量的库仑阻塞峰间距周围的一个通量量子在全壳纳米线岛显示指数下降偏离1 e周期与设备长度，与马约拉纳模式在纳米线的两端。
2020-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-split superconductivity in spin-orbit coupled hybrid nanowires with ferromagnetic barriers
University of Copenhagen（哥本哈根大学）；Centro de Física de Materiales Centro Mixto CSIC-UPV/EHU（CSIC-UPV/EHU联合材料物理中心）；NNF Quantum Computing Programme, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所NNF量子计算项目）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
研究通过铁磁绝缘体诱导超导性，揭示自旋轨道耦合在自旋三重态配对中的作用。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Robust Transport Signatures of Topological Superconductivity in Topological Insulator Nanowires
在输运实验中找到拓扑超导性的明确特征仍然是一个突出的挑战。在这项工作中，我们提出利用三维拓扑绝缘体纳米线的独特性质，以产生一个正常的超导结中的单模制度，一个精确量化的$2e^2/h$零偏置电导可以观察到在很宽的范围内的现实系统参数。这是通过在一半的导线中诱导超导性来实现的，导线可以通过平行的磁场从平凡到拓扑任意调谐，而垂直场用于隔开正常部分，除了两个空间分离的手性通道。手征模式传输和完美的Andreev反射的组合使得测量对中度无序具有鲁棒性，并且电导的量化比隧道结实验中的温度高得多。我们的建议可以理解为一个变形的马约拉纳干涉仪，这是很容易实现的实验。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-field Topological Superconductivity in Ferromagnetic Hybrid Nanowires
本研究通过输运与隧穿谱测量发现，Al/EuS 覆盖晶面重叠的 InAs 混合纳米线可在零外加磁场下产生约 1 T 的剩余有效 Zeeman 场并出现稳定零偏压电导峰，从而实现零场拓扑超导。
2020-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Parity-preserving and magnetic field resilient superconductivity in indium antimonide nanowires with tin shells
我们研究了自下而上生长的半导体锑化铟纳米线，其表面涂有锡壳。贝壳的厚度是均匀的。Sn与InSb的界面是突变的，没有发生互扩散。用于传输的器件通过使用附近的纳米线以及薄片原位遮蔽纳米线来制备，从而产生无蚀刻结。锡被发现诱导硬超导能隙在600-700微电子伏特的范围内。超导性在磁场中可持续到4 T。锡岛显示出令人垂涎的双电子充电效应，这是电荷宇称稳定性的标志。这些发现为基于新的超导体-半导体组合的超导和拓扑量子线路开辟了道路。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ballistic superconductivity in semiconductor nanowires
半导体纳米线由于其受限的几何形状和静电可调性，为量子输运开辟了新的研究途径。它们为超导性提供了一个特殊的试验平台，从而实现了将超导体的宏观量子特性与控制电荷到单个电子的可能性相结合的混合系统。这些进展使半导体纳米线成为实现拓扑超导性和马约拉纳模式的最前沿。从Majoranas的拓扑性质中受益的主要挑战是减少混合纳米线器件中的无序。在这里，我们展示了InSb半导体纳米线的弹道超导性。我们的结构和化学分析表明，纳米线和NbTiN超导体之间的高质量的界面，使弹道输运。这表现为正常载流子的量子化电导，Andreev反射载流子的强烈增强的电导，以及具有显着降低的态密度的诱导硬间隙。这些结果为无无序的马约拉纳器件铺平了道路。
2017-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Asymmetric Little-Parks Oscillations in Full Shell Double Nanowires
空心超导圆柱体的Little-Parks振荡对于单根Rashba纳米线中磁通驱动的拓扑超导性具有重要意义。振荡通常在所施加的磁通量的取向上是对称的。使用双InAs纳米线包覆的外延超导铝壳，尽管非中心对称的几何形状，有效地表现为一个中空的圆柱体，我们证明了一个小的不对准所施加的平行场相对于轴的纳米线可以产生场不对称的Little-Parks振荡。通过同时施加垂直于未对准的平行场方向的磁场，可以揭示这些。不对称性发生在两个破坏性的制度，其中超导性被破坏的半整数量子通量通过壳，并在非破坏性的制度，其中超导性被压抑，但不完全破坏在这些通量值。
2021-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the Role of Out-of-Equilibrium Phonons in Gated Superconducting Switches
最近的实验表明，通过施加适度的栅极电压来调节金属纳米线中的超导性是可能的。这种效应是由于超导体表面的电场还是高能电子的小电流引起的，这在很大程度上存在争议。我们通过研究样品几何形状中的超导性抑制来阐明这一问题，其中电场和电子电流的作用可以清楚地分开。我们的研究结果表明，抑制超导性并不取决于在纳米线表面的电场的存在或不存在，但需要一个高能量的电子流。当电子被注入到纳米线中时，抑制是最有效的，但是当电子在距纳米线的距离为$d$（$d$超过$1~\mathrm{μm}$）的两个远程电极之间通过时，也获得类似的结果。在后一种情况下，高能电子衰变成声子，声子通过衬底传播，并通过产生准粒子来影响纳米线中的超导性。我们发现，这个过程涉及到一个非热声子分布，由于焦耳加热附近的纳米线或增加浴温度的超导性的损失有显着的差异。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Robust topological superconductivity in weakly coupled nanowire-superconductor hybrid structures
我们研究了自旋轨道耦合半导体纳米线和传统的$s$波超导体之间的耦合对在外加磁场中出现具有Majorana束缚态的拓扑超导相的作用。我们表明，当耦合是强的，拓扑相变点是非常敏感的超导体的大小，为了达到拓扑相是需要一个强大的磁场，这很容易是有害的超导性。此外，诱导的能隙分离的马约拉纳束缚态和其他准粒子的拓扑相相比，在零场的间隙基本上被抑制。相比之下，在弱耦合制度，我们发现，情况基本上是相反的，与拓扑相出现在低得多的磁场和一个相当大的诱导能隙的拓扑相，这也可以控制的超导体的化学势。此外，我们表明，弱耦合制度一般不允许形成拓扑平凡的零能量状态在电线端点，在形成鲜明对比的强耦合制度，这样的状态被发现的参数范围很广。因此，我们的研究结果提出了弱耦合制度作为一个有前途的路线，以减轻最不必要的问题，目前在纳米线实现拓扑超导性和马约拉纳束缚态。
2022-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interaction effects on proximity-induced superconductivity in semiconducting nanowires
研究了一维纳米线中电子-电子相互作用对邻近诱导$s$波超导性的影响。我们把相互作用的自洽平均场水平上，并找到一个有效的配对潜力的相互作用，有效的弱隧道耦合线的存在下，一个解析表达式。我们发现，对于一组的两个纳米线平行放置在超导衬底上，相互作用引起的配对能量的减少可能会导致有效的线间配对电位超过线内电位，这是在这样的双线系统中创建时间反演对称拓扑超导态的要求之一。
2015-04-29 cond-mat.mes-hall
Topological superconductivity in lead nanowires
具有奇数个穿过费米能的能带的超导体在界面处具有拓扑保护的Andreev态，包括一维几何中的Majorana态。超导性，低数量的一维通道，大的自旋轨道耦合，和一个相当大的塞曼能量，存在于铅纳米线产生的纳米压痕的铅尖端在铅基板上，在磁场高于铅体临界场。已经分析了许多这样的装置。在其中的一些实验中，临界电流对磁场的依赖性，以及在有限电压下观察到的多重Andreev反射，都与拓扑超导性的存在相一致。
2012-03-23 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable Superconductivity in Hybrid InSb-Pb Nanowires
本文制备并表征InSb-Pb混合纳米线，证明其兼具高晶体质量Pb层、硬诱导超导能隙与栅极可调超电流，为混合量子输运器件提供有潜力的材料平台。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electron-hole coherence in core-shell nanowires with partial proximity induced superconductivity
通过数值求解BdG哈密顿量，研究部分邻近化核壳纳米线中的电子-空穴相干性，发现径向、角向和纵向邻近化下局域化概率与Andreev反射的对应关系，并计算了感应超导能隙及磁场效应。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic theory for a ferromagnetic-nanowire/superconductor heterostructure: Transport, fluctuations and topological superconductivity
受Wang等人[Nature Physics 6，389（2010）]最近实验的启发，他们观察到铁磁钴纳米线邻近耦合到超导电极的非常不寻常的输运行为，我们研究了这种介观混合结构中的邻近效应和温度依赖性输运。我们假设，在隧道势垒的不对称性引起的Rashba自旋轨道耦合的障碍，使感生的p波超导铁磁体的存在。我们首先发展了Andreev散射在自旋轨道耦合界面的微观理论，推导出一组自洽的边界条件，并找到一个表达式的p波minigap的微观参数的接触。其次，我们研究了超导转变附近电阻的温度依赖性，发现它通常具有涨落诱导峰。电阻的上升与单粒子态密度的抑制有关，这是由于形成了涨落对，其隧穿被抑制。最后，我们讨论了这一点和相关的设置，涉及铁磁纳米线的上下文中的一维拓扑超导体。有人认为，要实现不成对端马约拉纳模式，不一定需要一个半金属态，但部分自旋极化可能就足够了。最后，我们提出了另一类相关的材料系统-铁磁半导体线耦合到铁磁超导体-直接实现Kitaev-Majorana模型应该特别简单。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conditions for fully gapped topological superconductivity in topological insulator nanowires
在一维拓扑超导体中设计马约拉纳费米子的不同平台中，拓扑绝缘体纳米线仍然是一个有前途的选择。将奇数个通量量子穿过这些导线会产生奇数个表面通道，然后这些通道可以通过邻近诱导配对而形成间隙。由于通量和取决于能量学，该表面配对的相可以或可以不以涡流的形式缠绕在导线周围。在这里，我们表明，对于离散旋转对称的电线，这个漩涡是必要的，以产生一个完全带隙的拓扑超导体与本地化马约拉纳端态。如果没有涡旋，近端化的金属丝仍然是无间隙的，只有当对称性被无序破坏时，才会产生间隙，间隙比涡旋小得多。这些结果解释的帮助下，连续模型和验证的数值紧束缚模型，并强调在这个平台上的可靠使用的马约拉纳费米子的旋涡的好处。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-induced superconductivity in (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ topological-insulator nanowires
当拓扑绝缘体被制成纳米线时，拓扑结构和尺寸量子化之间的相互作用产生了奇特的一维态，其能量色散可以被外场操纵。在邻近诱导的超导性的存在下，这些1D状态提供了一个可调的平台马约拉纳零模式。虽然这种奇特的一维态的存在已被实验证实，但在拓扑绝缘体纳米线中实现强大的邻近诱导超导性仍然是一个挑战。本文报道了基于（Bi $_{1-x}$ Sb $_x$）$_2$ Te $_3$（BST）薄膜的超导拓扑绝缘体纳米线的制备。当两个矩形钯垫以100- 200 nm的间隔沉积在BST薄膜上时，垫下方的BST被转化为超导体，在垫之间留下BST纳米线。我们发现，界面是外延的，并具有高的电子透明度，导致一个强大的超导诱导BST纳米线。由于其合适的几何形状的门调谐，这个平台是有前途的马约拉纳零模式的未来研究。
2022-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk disorder in the superconductor affects proximity-induced topological superconductivity
我们研究了超导体中的普通无序对磁性吸附原子诱导的Shiba态和隧道耦合到大块超导体的纳米线中的邻近诱导超导性的影响。在自洽玻恩近似的形式主义，我们表明，与普遍的信念相反，邻近诱导的拓扑超导性可以受到不利影响的体超导无序，即使在没有任何障碍的纳米线（或超导体纳米线界面）时，邻近隧道耦合是强的。特别是，体无序可以有效地随机化的柴坝状态的能量。在一个接近的半导体纳米线的情况下，我们数值计算的依赖性的有效的障碍和配对间隙诱导线作为超导体-超导体隧道耦合的函数。我们发现，诱导的耦合无序的标度指数总是大于诱导的间隙，这意味着在弱耦合，邻近诱导的配对间隙占主导地位，而在强耦合，诱导的无序占主导地位。这些发现带来了提高质量的块状超导体本身的重要性（除了质量的纳米线和接口）在实验中寻找固态马约拉纳费米子在邻近耦合的混合结构，特别是，指出追求强耦合的半导体和超导体之间的目标朝着有一个大的邻近间隙的陷阱。特别是，我们的工作建立了强耦合混合系统中的大块超导体的Majorana研究必须在超净的限制，因为否则的散装无序可能会完全抑制所有诱导的拓扑超导效应。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interaction Driven Floquet Engineering of Topological Superconductivity in Rashba Nanowires
我们分析，解析和数值计算，周期性驱动的Rashba纳米线接近耦合到$s$波超导体使用玻色化和重整化群分析在该制度的强电子-电子相互作用。由于排斥相互作用，超导间隙被抑制，而Floquet塞曼间隙被增强，从而导致更高的有效值的$g$-因子相比，非相互作用的情况下。不同的耦合常数，速度，和Luttinger液体参数的流动方程明确建立，即使对于小的初始值的Floquet塞曼间隙相比，超导邻近间隙，相互作用驱动系统的拓扑相和带间相互作用项有助于实现更大的区域的拓扑相在参数空间中。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in nanowires proximate to a diffusive superconductor-magnetic insulator bilayer
我们研究半导体纳米线耦合到一个双层的无序超导体和磁性绝缘体，最近的实验报告可能的马约拉纳零模式签名在相关架构的动机。具体来说，我们追求一个准经典Usadel方程的方法，对待超导性的双层自洽存在的自旋轨道散射，磁杂质散射，和塞曼分裂诱导的磁性绝缘体和一个补充的应用领域。在这个框架内，我们探讨工程拓扑超导性的纳米线接近双层的前景。我们发现，磁绝缘体诱导的塞曼分裂，通过超导体单独介导，不能诱导拓扑相，因为超导性的破坏（即，Clogston极限）抢占了所需的制度，其中纳米线的塞曼能量超过了诱导的配对强度。然而，这种塞曼分裂确实降低了获得拓扑相变所需的临界施加场，其中与磁性绝缘体的磁化反向平行的场具有最佳效果。最后，我们表明，磁性杂质散射降低了拓扑相位，和自旋轨道散射，如果存在于超导体中，推的Clogston限制到更高的领域，但同时增加了临界外加场强。
2021-04-08 cond-mat.mes-hall
Spectroscopic Visualization of Hard Quasi-1D Superconductivity Induced in Nanowires Deposited on a Quasi-2D Indium film
本文提出将 InAsSb 纳米线分散在铟薄膜上的新型邻近诱导超导平台，利用铟的高临界温度和 InAsSb 的强自旋轨道耦合，实现了高达 90% 的库珀对透明度，并通过各向异性磁响应揭示了母体准二维与诱导准一维超导特性，为原子尺度研究拓扑超导奠定了基础。
2024-09-29 cond-mat.mes-hall
Topological superconductivity at finite temperatures in proximitized magnetic nanowires
通过蒙特卡罗模拟，我们研究了在近似于超导贮库的有限尺寸一维纳米结构中与巡游电子耦合的磁矩随温度变化的自组织行为。在低温下，由巡回电子介导的局域磁矩之间的有效相互作用导致它们的螺旋排序。这种有序反过来又会影响巡游电子，从而导致拓扑上非平凡的超导相，并产生马约拉纳模式。在较宽的系统参数范围内，使基态能量最小的螺旋序的空间周期性促进了拓扑相的产生。我们确定的相关长度，这样的螺旋顺序，并研究它是如何减少热波动。这种减少伴随着拓扑间隙的抑制（将零能量模式与连续介质分开），为马约拉纳准粒子的存在设定了上限（临界）温度。蒙特卡罗模拟不依赖于任何局部化时刻的配置的Anonymous，因此，他们可以执行任意的模型参数，也超出了微扰制度。
2019-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting diode effect due to magnetochiral anisotropy in topological insulator and Rashba nanowires
超导体的临界电流可以取决于当反转和时间反转对称性都被破坏时由于磁手征各向异性而导致的电流流动的方向，这种效应被称为超导（SC）二极管效应。在这里，我们考虑一维（1D）系统，其中超导性是通过邻近效应诱导。在拓扑绝缘体和Rashba纳米线中，由于沿自旋极化轴并垂直于纳米线施加的磁场引起的SC二极管效应提供了在超导体存在下的反转对称性破缺的量度。此外，SC二极管效应对平行于纳米线施加的磁场的附加分量以及对化学势的位置的强烈依赖性可用于检测器件处于预期出现向拓扑超导性的相变的参数空间的区域中。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Orbit Protection of Induced Superconductivity in Majorana Nanowires
自旋-轨道相互作用（SOI）在半导体纳米线与超导体的邻近耦合中产生马约拉纳零模起着关键作用。我们跟踪了在大范围的磁场强度和取向下，耦合到NbTiN超导体的InSb纳米线中的感生超导能隙的演化。基于我们的设备的现实模拟，我们揭示了SOI的强度为0.15-0.35 eV的$\require{mediawiki-texvc}Å$。我们的方法确定了自旋轨道场的方向，这是强烈的超导体的几何形状和静电门的影响。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall
Majorana Fermions in Topological Superconducting Metallic Nanowires probed by a Superconducting Condensate
我们报告了几个低温实验支持的存在下，马约拉纳费米子的超导铅纳米线制造的扫描隧道显微镜。这些纳米线是由压痕过程产生的STM针尖和样品之间的连接桥梁。我们在这里表明，通过控制调谐的纳米线区域的几何形状，其中超导性是由施加的磁场限制，在这些情况下获得的电导曲线是拓扑超导性和马约拉纳费米子的指示。这种行为的最突出的特点是出现了零偏置峰的电导曲线，叠加在一个正常的金属和超导体之间的Andreev制度的电导的背景特性。当施加大于铅体临界场的磁场时，部分纳米线出现零偏压峰。这个场驱动其中一个电极进入正常状态，而另一个电极（尖端）在其顶点保持超导状态。同时，在纳米尺度的连接纳米线中出现了拓扑超导态。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in single crystalline Pb nanowires contacted by normal metal electrodes
用标准四电极法研究了直径为55 nm和70 nm的超导单晶Pb纳米线的输运性质。电阻-温度（R-T）扫描和磁阻（R-H）测量表明，随着温度和磁场的增加，导线被带到正常状态的电阻一系列步骤。在不同温度和磁场下的电阻-电流（R-I）扫描表明，在特定的电流值下，R随I的增加被尖锐的台阶打断。我们解释这些步骤作为结果的相位滑移中心（PSC）的超导导线增强的存在下，正常的Pt电极。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Hard superconducting gap in InSb nanowires
通过优化InSb纳米线与NbTiN超导体之间的界面均匀性并实现无势垒接触，成功诱导出硬超导能隙，且在约0.5特斯拉磁场下仍保持超电流，为拓扑超导和量子计算提供了实现路径。
2024-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhanced Superconductivity and Vortex Dynamics in One-Dimensional TaS2 Nanowires
本文通过可控两步转化法合成一维2H-TaS2纳米线，发现其超导转变温度（约3.6 K）和上临界场（约5 T）均显著高于块体材料，归因于维度限域与电荷密度波抑制，并揭示了强钉扎下的复杂涡旋动力学，为降维超导研究提供了新平台。
2025-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing proximity induced superconductivity in InAs nanowire using built-in barriers
束缚态在超导体-纳米线混合器件中起着核心作用，携带着关于基态性质（Shiba或Andreev态）或关于超导体拓扑性质（Majorana态）的信息。这种束缚态的光谱依赖于良好定义的隧道势垒的形成，通常由栅电极限定，这导致光滑的隧道势垒。门依赖性和热激活测量已被用来确认的存在和估计的高度，这个障碍。通过将这些线耦合到超导电极，我们研究了纳米线段中感生间隙的栅极电压依赖性，我们可以使用基于Andreev束缚态的简单模型来理解。我们的研究结果表明，这些内置的障碍是有前途的未来光谱工具
2020-01-25 cond-mat.mes-hall
Evanescent states and non-equilibrium in driven superconducting nanowires
研究了超导扩散纳米线在正常库之间电流输运的非线性响应。我们从理论上和实验上证明了存在两种不同的超导状态时出现的导线被驱动的平衡由一个外加偏压，称为全球和双峰超导状态。通过使用两个探针测量的导线，和测量的局域态密度与隧道探针的不同的状态。分析是在扩散超导体的准经典动力学方程的框架内进行的。
2012-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of large induced superconducting gap on semiconductor Majorana nanowires
随着InAs纳米线和超导Al壳之间具有强超导体-半导体隧道耦合的极高质量外延界面的最近实现，可以探索半导体中邻近诱导超导性的新制度，其中诱导间隙的值可能与体Al间隙（大间隙）相似，具有可忽略的子间隙电导（硬间隙）。我们提出了几个实验相关的后果，这个大间隙强耦合制度的隧穿实验，我们评论的前景，这个制度的拓扑超导性。特别是，我们表明，具有较强的自旋-轨道耦合和大自旋g因子的半导体纳米线的优点可能都受到损害，在这种强耦合的限制，和稍微弱的界面隧穿可能是必要的，以实现最佳的接近超导的半导体纳米线。我们推导出一个最小的，通用的强耦合硬间隙制度获得良好的定性与实验一致的理论，并指出未来的发展方向，进一步朝着马约拉纳纳米线的混合超导体超导体结构。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting Vortices induced Periodic Magnetoresistance Oscillations in Single Crystal Au Nanowires
在本文中，我们表明，它是可能的，在金纳米线连接到超导电极诱导超导涡旋。金纳米线通过邻近效应获得超导电性。纳米线的微分磁阻在超过临界磁场时表现出随着磁场增加的均匀振荡，其周期为\phi 0/（2 \pir^2）（\phi 0 = h/2 e是超导通量量子，r = 35 nm是纳米线的半径）。我们证明，这些周期性的振荡是连续的生成和移动的涡旋在金纳米线的签名。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron correlation effects in superconducting nanowires in and out of equilibrium
一维纳米线与强自旋轨道耦合和邻近诱导的超导性被预测表现出拓扑超导性与凝聚态物质类似的马约拉纳费米子。在这里，非平衡格林函数的方法与广义Kadanoff-Baym anomaly的研究电子关联效应和它们的作用在拓扑超导相平衡和不平衡。电子相关效应被发现会影响关于零能量马约拉纳状态的瞬态签名，当超导纳米线受到外部扰动，如磁场淬火，激光脉冲激励，并耦合到偏置正常金属引线。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hard gap in epitaxial semiconductor-superconductor nanowires
超导性的许多现在和未来的应用将受益于载流子密度和隧穿速率的静电控制，这是半导体器件的标志。一个特别令人兴奋的应用是实现拓扑超导性作为量子信息处理的基础。基于半导体纳米线中的邻近效应的这一方向的提议很有吸引力，因为关键成分目前已经掌握。然而，以前的情况下，接近半导体显示显着的隧道电导低于超导能隙，这表明一个连续的subgap状态-一种情况，使拓扑保护无效。在这里，我们报告了一个硬超导能隙诱导的邻近效应在半导体中，使用外延Al-InAs超导体-半导体纳米线。硬间隙，以及良好的材料性能和栅极可调谐性，使这种新的混合系统的一些应用程序，以及介观超导的基础研究有吸引力。
2015-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Hybrid Superconductor-Quantum Point Contact Devices using InSb Nanowires
研究拓扑超导性和马约拉纳束缚态的纳米线接近耦合到超导体的建议，要求在纳米线的运输是弹道。先前对混合超导体系统的研究已经证明了马约拉纳束缚态的存在，但这些实验也以无序为标志，无序破坏了弹道输运。在这封信中，我们证明了弹道输运在InSb纳米线直接与超导铝界面观察量子化电导在零磁场。此外，我们证明了纳米线是接近耦合到超导接触通过观察Andreev反射。这些结果是在InSb纳米线中建立拓扑超导电性的重要步骤。
2016-12-06 cond-mat.mes-hall
Destructive Little-Parks Effect in a Full-Shell Nanowire-based Transmon
在低$E_J/E_C$区研究了具有完全包围InAs纳米线芯的外延Al壳的半导体transmon。作为沿混合线轴的通量的函数的小帕克斯振荡是破坏性的，在半量子的施加通量下产生由金属态分离的可重入超导性的瓣。在第一波瓣中，相缠绕在壳层上可以在芯层中诱导拓扑超导。在第零波瓣和第一波瓣中都观察到相干量子比特操作。通过跨结的相干单电子耦合的宇称带的分裂在谱线展宽之外没有被解决，这对马约拉纳耦合施加了限制，$E_M/h$ < 10 MHz，比约瑟夫森耦合$E_J/h$ ~ 4.7 GHz小得多。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance feature smearing and anisotropic suppression of induced superconductivity in a Majorana nanowire
在最近关于正常金属-超导纳米线结的高质量实验工作arXiv：1807.01940（2018）中，在存在具有可变取向的外加磁场的情况下，在隧道电导测量中观察到了诱导超导性的强各向异性抑制。根据这一发现，我们从理论上研究隧道电导对塞曼场方向的依赖关系，以了解操作机制，并提取有效的系统参数。其次，由于实验和理论之间的一般差异，即，理论预测的许多带隙内和带隙上的电导特征在实验中几乎没有观察到，我们研究了可能导致抑制理论预测的电导特征的几种机制（例如，纳米线的长度、由于邻近效应引起的自能效应、有限温度、有限耗散和多带效应）。当前工作中的一个重要发现是，只有通过对两种抑制机制的综合理解，我们才能从实验数据中提取有效的系统参数（例如，有效超导体-超导体耦合、有效Landé $g$因子和半导体纳米线的化学势）。此外，我们考虑了存在潜在不均匀性（例如外部量子点或纳米线内部潜在不均匀性）的混合纳米线中拓扑上微不足道的Andreev束缚态。我们比较了这些非拓扑Andreev束缚态诱导的各向异性，场依赖的功能与拓扑Majorana零模式在原始纳米结构中产生的相应功能，因此我们可以提供指导，以区分拓扑平凡和非平凡的情况。
2019-01-23 cond-mat.mes-hall
Signatures of gate-driven out of equilibrium superconductivity in Ta/InAs nanowires
了解超导纳米桥中门控超电流（GCS）的微观起源对于设计适用于各种电子应用的超导开关至关重要。GCS的起源是有争议的，已经提出了各种机制来解释它。在这项工作中，我们研究了在InAs纳米线表面沉积的Ta层中的GCS。通过比较不同栅间距纳米线$-$栅电极的开关电流分布和栅电极间的依赖关系，发现栅漏电流消耗的功率决定了GCS的大小.我们还发现了一个实质性的差异的影响的栅极和升高浴温度的超电流的磁场依赖性。在高栅极电压的开关动态的详细分析表明，该设备被驱动到多个相位滑移制度所产生的高能量波动的泄漏电流。
2022-10-30 cond-mat.mes-hall
$4π$-periodic supercurrent tuned by an axial magnetic flux in topological insulator nanowires
拓扑绝缘体（TI）纳米线与传统超导体相邻被提出作为实现拓扑超导性和马约拉纳零模（MZM）的可调谐平台。使用轴向磁通量$Φ$来完成调谐，其允许将系统从$Φ=0$处的平凡变换到当半个磁通量量子$Φ_0/2$穿过导线的横截面时的拓扑非平凡。在这里，我们探讨了预期的拓扑转变在TI线为基础的约瑟夫森结作为磁通量的函数，通过探测的$4π$周期分数的超导，这被认为是一个指标的拓扑超导性。我们的数据表明，这种$4π$ -周期性的超电流是在较低的磁场主要是平凡的起源，但在磁场以上的$\simΦ_{0}/4$拓扑$4π$ -周期性的超电流接管。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evolution of topological superconductivity by orbital selective confinement in oxide nanowires
我们确定的最佳条件，以实现拓扑超导相具有自旋单态配对的平面纳米线有限的横向宽度在存在一个面内外部磁场。我们采用一个微观的描述，这是基于一个三带电子模型，包括原子自旋轨道耦合和反转不对称电位在氧化物带隙绝缘体之间的界面。我们考虑的配对间隙的振幅，自旋轨道相互作用和电子参数，直接适用于纳米线的LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$。横向限制引入了分裂的$d$ -轨道，改变了轨道的能量层次，并显着影响电子填充依赖的拓扑相图。由于$t_{2g}$ -态的轨道方向性，我们发现，在强约束的制度的拓扑相位的发病钉扎在电子填充的准平坦的重带开始得到填充。纳米线厚度的增加导致拓扑非平凡域从稀疏分布到密集分布的转变，这发生在与轨道布居数反转相关联的交叉处。这些发现证实了最有利的拓扑超导相的电子掺杂-磁场平面突出的轨道选择性限制的作用的详细分析。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anti-proximity Effect in Aluminum Nanowires
反邻近效应，其中超导纳米线中的超导性被抑制或削弱时，接触体超导电极，首先显示在Zn纳米线阵列中，通过外部磁场将电极从超导状态调谐到正常状态，已在单晶铝纳米线中得到证实。超导电极接触的单个铝纳米线在零磁场下的临界电流被发现明显小于正常电极的临界电流，这表明该效应不是磁场的结果。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity and parity preservation in as-grown In islands on InAs nanowires
我们报道了在分子束外延生长的InAs纳米线上原位合成结晶铟岛。通过透射电子显微镜的结构分析表明，在晶体生长在两个家庭内的取向相对于纤锌矿InAs的tetraxibody为中心的晶体结构。结晶岛的长度< 500 nm，表面能量低，表明生长主要是由表面能最小化驱动的。通过In/InAs器件的电传输表现出库珀对充电，证明电荷宇称保持和原始的In/InAs界面，诱导的超导能隙约为0.45 meV。库珀对充电持续到温度> 1.2 K和磁场~ 0.7 T，表明In/InAs混合物属于在比最先进的Al基混合物更宽的参数空间上操作的扩展类的半导体/超导体混合物。工程晶体形态，同时使用阴影外延隔离单岛提供了一个有趣的替代以前的半导体/超导体混合形态和设备的几何形状。
2021-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tunable proximity effects and topological superconductivity in ferromagnetic hybrid nanowires
结合外延超导体和铁磁绝缘体层的混合半导体纳米线器件最近已被实验探索作为在零施加磁场下的拓扑超导性的替代平台。在这个证明的原则工作，我们表明，拓扑制度可以达到在实际设备中取决于一些几何约束。为此，我们进行数值模拟的InAs线中，我们明确包括超导铝和磁性EuS壳，以及在自洽的平均场水平与静电环境的相互作用。我们的计算表明，纳米线上的磁性和超导邻近效应都可以通过附近的门来调节，这要归功于它们能够将波函数移动到整个线部分。我们发现，拓扑相位是实现在相图的重要部分，只有在配置中的Al和EuS层重叠的一些线面，由于相当本地的直接诱导自旋极化和外观的额外的间接交换场通过超导体。虽然与最近的实验解释明显相关，但可调谐邻近效应在更广泛的超导自旋电子学领域中引起了人们的兴趣。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall
Time-Reversal Invariant Parafermions in Interacting Rashba Nanowires
我们提出了一个方案，以产生对的时间反演不变parafermions。我们的装置包括两个量子线与相反的Rashba自旋轨道相互作用耦合到一个$s$波超导体，在存在电子-电子相互作用。位于线端的零能束缚态是由两种邻近感生超导性之间的相互作用引起的：通常的线内超导性和由于交叉Andreev反射引起的线间超导性。如果后者占主导地位，这是强电子-电子相互作用的情况下，系统支持克莱默斯对parafermion。此外，该方案可以扩展到二维海的时间反演不变的parafermions。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Anomalous metallic phase and reduced critical current in superconducting nanowires due to inverse proximity effect
University of Copenhagen（哥本哈根大学）
本研究揭示了超导细 wire 中金属接触诱导的反近邻效应导致异常金属相和临界电流降低的现象，为理解介观超导体提供了新视角。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson effect in semiconducting nanowires as a signature of the topologically nontrivial phase
我们研究了具有Rashba自旋轨道耦合的半导体纳米线制成的约瑟夫森结，其中超导关联由邻近效应引起。在适当定向的磁场存在下，系统显示出反常的约瑟夫森效应：在两个超导体之间没有相位偏置的情况下出现非零的超电流。我们发现，这种反常电流可以显着增加，通过调整到螺旋状制度的纳米线。特别是，在短结中，大的反常电流是纳米线中拓扑非平凡超导性的特征。
2016-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
