Magnetic Field Induced Superconductivity in Out-of-Equilibrium Nanowires
四端电阻测量已进行了使用电子束光刻形成的Zn纳米线。当由电流驱动电阻时，这些线在施加小磁场时重新进入超导状态。这些数据与以前的超导纳米线实验有质的不同，这些实验揭示了T_{c}附近的负磁阻或磁场增强的临界电流。我们认为，我们的观察结果与阻尼的相位滑移过程的增强耗散的准粒子电导通道产生的应用程序的磁场。
2009-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Strain in crystalline core-shell nanowires
考虑到晶体各向异性和两种材料刚度常数的差异，解析计算了核壳纳米线中晶格失配引起的应变构型。将该方法应用于具有纤锌矿结构或具有沿纳米线的六边形/三角形轴的锌-尖晶石结构的纳米线，并将结果与可用的数值计算和实验数据进行比较。它也适用于多壳纳米线，并沿立方半导体的$<001>$轴生长的核-壳纳米线。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
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
Resistivity noise in crystalline magnetic nanowires and its implications to domain formation and kinetics
我们已经调查了随时间变化的电阻波动，或噪声，在高品质的结晶磁性纳米线内的纳米多孔模板。噪声随温度和磁场的增加而呈指数增加，并在Neel-Brown框架内根据畴壁脱钉进行了分析。噪声的频率依赖性也表明在较高温度下从非扩散动力学到长程扩散的交叉，以及强的集体脱钉，这在磁电子器件中实现这些纳米线时需要考虑。
2009-08-02 cond-mat.mes-hall
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
Crystalline Symmetry-Protected Majorana Mode in Number-Conserving Dirac Semimetal Nanowires
拓扑量子计算的基石之一是Majorana零模，它在分数量子霍尔系统和拓扑超导体中得到了广泛的研究。最近的几项工作表明，即使没有长程超导性，这种奇异模式也可以存在于一维（1D）相互作用双线装置中。在这些建议中，一个值得注意的不稳定性来自通道间的单粒子隧穿，破坏了拓扑基态简并。在这里，我们表明，一维狄拉克半金属（DSM）纳米线是一个理想的数量守恒的平台，实现这样的马约拉纳物理。通过插入磁通量，DSM纳米线被驱动到1D晶体对称性保护的半金属相。相互作用使边界马约拉纳零模式的出现，这是强大的晶体对称性保护的结果。我们还探讨了几个实验结果的马约拉纳信号。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el 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
Resistance fluctuations and 1/f noise in single crystalline Ni nanowires
我们测量了单晶铁磁Ni纳米线（直径~ 35 nm）在80 K-300 K温度范围内的低频（10 mHz < f <10 Hz）电阻起伏（噪声）。噪声谱功率表现出1/f依赖性。纳米线在外加磁场中表现出负磁电阻，当H <= HC时，磁电阻达到饱和。噪声谱功率在低场时降低，当H >= HC时，噪声谱功率与场无关。这表明观测到的1/f噪声的一部分来自磁源。磁性部分与耦合到电阻波动的热激活畴壁波动相关联。
2009-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering interband tunneling in nanowires with diamond cubic or zincblende crystalline structure based on atomistic modeling
我们提出了一个调查中的设备参数空间的带到带隧穿的纳米线与金刚石立方或锌立方晶体结构。结果是从量子输运模拟的基础上得到的非平衡格林函数与紧束缚原子的哈密顿量。带间隧穿对纵向电场、纳米线截面、穿过间隙以及材料极其敏感。在适当选择有效带间隧穿质量的基础上，基于WKB理论导出了传输概率的近似解析表达式，与原子量子模拟的结果吻合较好.
2013-09-24 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
Temperature dependent electrical resistivity of a single strand of ferromagnetic single crystalline nanowire
在3 K-300 K温度范围内，用四探针法测量了直径为55 nm的单股铁磁镍纳米线的电阻率。所用的金属丝是化学纯的，是高质量的取向单晶样品，其中与温度无关的剩余电阻率主要由表面散射决定。精确的温度依赖性电阻率（$ρ$）的评估，使我们能够确定定量的电子-声子的贡献（其特征在于德拜温度$θ_R$），以及自旋波的贡献，这是显着抑制尺寸减小。
2009-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Monte Carlo Simulation of Single-Crystalline PbSe Nanowire Thermal Conductivity Using First-Principle Phonon Properties
先前的实验研究表明，由于纳米线的强烈诱导声子边界散射，纳米线是改善实用热电材料的热电性能的有希望的结构。然而，很少有研究从第一性原理方法研究声子边界散射对热电纳米线热导率的影响。在这项工作中，我们系统地研究了声子边界散射与不同的边界镜面反射的PbSe纳米线的热导率的作用，通过严格求解全声子玻尔兹曼输运方程没有任何可调参数。我们观察到显着的热导率降低粗糙的PbSe纳米线的直径小于几百纳米。在室温下，对于10 nm厚的粗糙PbSe纳米线，减少达到~ 40%。的直径相关的热导率被发现包含重要的信息，从一个标准的重建算法的声子平均自由程分布。模拟结果对于理解热电材料中纳米尺度的热输运具有重要意义，并将指导未来热电器件的设计，以实现更好的能量转换效率。
2017-01-01 cond-mat.mes-hall
Controlled pore formation on mesoporous single crystalline silicon nanowires: threshold and mechanisms
采用两步金属辅助湿法化学腐蚀的方法制备了硅纳米线。利用扫描电子显微镜和氮气吸附法分析了电阻率ρ> 1000 Ωcm、ρ= 14-23 Ωcm、ρ< 0.01 Ωcm的掺硼硅基片的固体、粗糙和多孔纳米线表面的结构。由高掺杂硅制备的硅纳米线表面具有介孔结构。然而，我们发现了孔隙形成的限制。孔仅通过在低于临界HPDMATHABMM O $_2$浓度（c $_{\mbox{H}_2\mbox{O}_2}$ < 0.3 M）下蚀刻而形成。此外，我们还根据蚀刻参数确定了孔径分布，并表征了纳米线表面孔的形态。所述孔处于平均直径为9-13 nm的小中孔的状态。通过透射电子显微镜研究了单个介孔纳米线的晶体和表面结构。利用拉曼光谱研究了纳米线系综的振动特性。重硼掺杂的硅纳米线是高度多孔的，并且剩余的单晶硅纳米级网格导致红移和在520 cm $^{-1}$处的光学声子的拉曼散射的强不对称线加宽。这种红移，λ $_{\mbox{Si bulk}}$ = 520 cm $^{-1}$ $\rightarrow$ λ $_{\mbox{Si nanowire}}$ = 512 cm $^{-1}$，暗示了介孔单晶硅纳米线中的声子限制。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Confined vs. extended Dirac surface states in topological crystalline insulator nanowires
将二维狄拉克费米子限制在拓扑绝缘体表面上一直是一个突出的概念挑战。在这里，我们表明，狄拉克费米子限制是可以实现的拓扑晶体绝缘体（TCI），主机多个表面狄拉克锥取决于表面终止和它保留的对称性。这种限制最显著地反映在纳米线几何结构中这些狄拉克态的通量依赖性中，其中不同的刻面连接以形成封闭的表面。使用SnTe作为一个案例研究，我们展示了如何线与所有四个方面的类型<100>显示新颖的Aharonov-Bohm振荡，而纳米线与四个方面的类型，<110>这种振荡是不存在的，由于强约束的狄拉克状态，每个面分别。我们的研究结果将TCI纳米线作为限制和操纵狄拉克表面态的通用平台。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced superconductivity and quantum interference in topological crystalline insulator SnTe thin film devices
拓扑晶体绝缘体代表了一种新的物质状态，其中电子输运由镜像对称保护的狄拉克表面态控制。由于这些表面态的螺旋自旋极化，拓扑晶体物质与附近超导体的接近被预测会诱导非常规的超导性，从而主持马约拉纳物理学。我们报道了在拓扑晶体绝缘体SnTe薄膜上图案化的Nb基超导量子干涉器件的制备和表征。SnTe薄膜表现出弱的反定域性和SQUID全能隙邻近感应超导的弱连接。这两个属性给出了120 nm的一致相干长度。磁场诱导的SQUID振荡具有2 $π$周期性，可能由体电导率决定。
2017-06-30 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
Nanomolding single-crystalline CoIn3 and RhIn3 nanowires
本研究通过热机械纳米模塑成功合成单晶CoIn3和RhIn3纳米线，克服了金属间化合物纳米结构化的挑战，并首次报道了CoIn3的电阻率值。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
One-dimensional Dirac modes in the core of a pentagonal topological crystalline insulator nanowire
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）
该研究针对五边形拓扑晶体绝缘体纳米线，通过紧束缚与多轨道计算，揭示其核心及表面的一维狄拉克模式，证实其可作为空间分离螺旋通道的实验实现体系。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall
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
Explicit Gain Equations for Single Crystalline Photoconductors
基于半导体薄膜、纳米线和二维原子层的光电导体已经得到了广泛的研究。但是，没有明确的光增益方程，允许拟合和设计这些设备的光响应。在这项工作中，我们设法推导出明确的光增益方程的硅纳米线光电导体的实验观察的基础上。硅纳米线是通过标准光刻法对掺杂硼的绝缘体上硅晶片的器件层进行图案化来制造的。结果表明，所制备的硅纳米线具有约32 nm宽的表面耗尽区。该耗尽区保护沟道中的载流子免受表面散射，导致载流子迁移率与纳米线尺寸无关。这与我们的霍尔效应测量结果一致，但与过去几十年中公认的结论相矛盾，即由于表面散射，纳米线越小，载流子迁移率越小。在光照射下，耗尽区在电学上变窄，并且纳米线沟道相应地变宽。光霍尔效应测量表明，纳米线光电导不是由载流子浓度的增加，但纳米线的沟道加宽。因此，纳米线光电导体可以被建模为与纳米线表面附近的浮动肖特基结连接的电阻器。基于肖特基结的光响应，我们推导出了纳米线光电导体的光增益方程，该方程是光强和器件物理参数的函数。增益方程与实验数据拟合良好，从中我们提取的少数载流子寿命与文献报道的纳米线中的少数载流子寿命一致。
2020-12-03 cond-mat.mes-hall
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
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
Microwave signature of robust topological Andreev-level crossings in superconducting proximitized crystalline Bi nanowires
证明约瑟夫森结中Andreev态的拓扑保护是一个实验挑战。特别是，由于快速的宇称破缺过程，拓扑约瑟夫森结的当前相位关系所期望的指示性$4π$周期性仍然难以捉摸。通过探测量子自旋霍尔边缘态\cite{Fu2009}的低能Andreev谱，预测了与电流热噪声相关的低温交流磁化率测量可以揭示量子自旋霍尔边缘态的拓扑保护.基于QSH的约瑟夫森结。我们已经进行了这样的一个相位偏置的约瑟夫森结周围的铋纳米线，这是以前显示主机一维弹道边缘状态的Andreev谱的微波探测。我们发现吸收峰在Andreev水平交叉点，其温度和频率依赖性指向受保护的拓扑交叉点，其准确性受到我们实验的电子温度的限制。
2018-09-14 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
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
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
Evidence of density waves in single crystalline nanowires of Pyrochlore Iridates
我们提出了实验证据的紧急密度波不稳定性的单晶低维线的钇基烧绿石铱酸盐。我们证明电场诱导的非线性滞后开关的密度波在低温下，其次是平滑的非线性导电在较高的温度（T > 40 K）在$Y_{2-x}Bi_{x}Ir_{2}O_{7}$与x = 0和0.3。交流运输测量揭示了存在四种不同的集体弛豫过程，在不同的温度尺度占主导地位。有一个强耦合的正常的载流子与密度波凝聚体，这是反映在线性缩放的直流电导率与集体弛豫率在很宽的范围内的频率和温度制度。低维铱酸烧绿石单晶中密度波的证据可能是实验证实具有破缺手征对称性的Weyl半金属基态的前兆。
2017-03-03 cond-mat.mes-hall
Type-II Ising superconductivity and anomalous metallic state in macro-size ambient-stable ultrathin crystalline films
最近出现的二维（2D）晶体超导体提供了一个有前途的平台，研究新的量子物理和潜在的应用。为了揭示其中的基本量子现象，高质量超导薄膜的超低温输运研究是非常必要的，尽管它在实验上是相当具有挑战性的。本文报道了分子束外延（MBE）生长的PdTe_2单晶薄膜的输运性质的系统研究。有趣的是，在二维中心对称材料中发现了一种新型的伊辛超导现象，这是通过探测到大于7倍泡利极限的面内临界场而得到的。值得注意的是，在垂直磁场中，我们提供了坚实的证据，异常金属状态的特点是在低温下的电阻饱和与高品质的过滤器。在宏观尺寸的环境稳定的PdTe 2薄膜中具有强大的超导性和有趣的量子现象，在20个月内几乎保持不变，在电子和自旋电子学应用中显示出巨大的潜力。
2020-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
