Majorana Kramers pair in a nematic vortex
时间反演（TR）不变拓扑超导体的特征在于边界上和TR不变涡旋的核心中的Kramers对Majorana零能模。保持TR对称性的涡旋缺陷仍然主要是理论上的兴趣，因为通常需要施加明确破坏TR的磁场来在超导体中产生涡旋。在这项工作中，我们表明，一个奇宇称拓扑超导体与一个π配对序参量可以主机π涡旋，保持TR对称性和绑定的马约拉纳Kramers对。最近的实验表明，这种超导体可以在金属掺杂的Bi $_2$ Se $_3$中实现。本文给出了连续涡旋中零模的解析解。在晶格中，晶体的各向异性可以将双组分序参量钉扎在高对称性方向上。我们发现，一个离散的涡，形成时，三个涡域满足，也支持TR对马约拉纳模式。最后，我们讨论了可能的实验来探测零模式。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Deconfinement of Majorana vortex modes produces a superconducting Landau level
具有动量$K>Δ_0/\hbar v$的空间振荡对势$Δ(r)=Δ_0 e^{2i K\cdot r}$驱动Fu-Kane异质结构（在垂直磁场中，在具有间隙$Δ_0$的超导衬底上，具有费米速度$v$的3D拓扑绝缘体）的涡核中的Majorana束缚态的解除限制跃迁。在零化学势的退精细相中，马约拉纳费米子形成无色散的朗道能级，受到手征对称性的保护，防止由于涡旋散射而加宽。在Majorana Landau能级中电子和空穴的相干叠加可以作为局域态密度随波矢$\sqrt{K^2-(Δ_0/\hbar v)^2}$的振荡来检测。条纹图案也提供了一种测量马约拉纳费米子手性的方法。
2021-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Majorana braiding in a finite time
铁基超导体中的Abrikosov涡旋是承载Majorana零模的一个有前途的平台。它们的绝热交换是基于马约拉纳的量子计算的关键成分。然而，绝热编织过程不能在现有的实验中实现。我们建议用一种特殊几何形状的轻微移动的涡旋来代替无限慢的长路径编织，而不像马约拉纳旋转木马那样实际交换马约拉纳。虽然所得到的有限时间门不受拓扑保护，但它对材料特定参数和编织速度的变化具有鲁棒性。我们通过分析来证明这一点。我们的研究结果结转到马约拉纳线的Y-结。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Double Majorana Vortex Flat Bands in the Topological Dirac Superconductor
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院）；Nanjing University（南京大学）；CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本研究在拓扑狄拉克超导体中发现零能处的双马约拉纳涡旋平带，揭示了非常规配对与拓扑保护机制。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana vortex modes in spin-singlet chiral superconductors with noncollinear spin ordering: Local density of states study
本文研究三角晶格中非共线自旋序与手性 d 波超导共存体系，证明涡旋核零能 Majorana 模式源于非共线磁序，并结合局域态密度提出 STM 探测方案。
2023-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex states and Majorana fermions in spin-orbit coupled semiconductor-superconductor hybrid structures
我们研究了具有Rashba自旋轨道相互作用的二维半导体中涡旋核的能谱，该涡旋核与常规超导体和铁磁绝缘体邻近耦合。我们使用微观紧束缚Bogoliubov-de Gennes方法在晶格上进行自洽计算，并证实了Majorana费米子在非平凡拓扑相中的存在。我们还发现了两个不同的拓扑平凡体超导相，不同的只是它们支持的涡核结构的类型和零能量激发分开。此外，我们还发现了能谱中关于塞曼分裂和涡旋旋转方向的不对称性，并解释了其物理根源。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana bands, Berry curvature, and thermal Hall conductivity in the vortex state of a chiral p-wave superconductor
手征p波超导体涡旋核中的Majorana准粒子相互杂化形成涡旋晶格中的能带。我们首先求解一个描述手征p波超导体在磁场中所有准粒子带的完全微观理论，然后利用这个解建立对应于Majorana准粒子的局域Wannier波函数.一个低能量紧束缚理论描述这些涡间跳跃，然后推导出，其拓扑性质-这取决于关键的符号的虚涡间跳跃参数-进行了研究。我们表明，能隙之间的Majorana带可能是拓扑平凡或非平凡的，这取决于陈数的贡献，从Majorana带和那些从背景超导冷凝建设性或破坏性添加。这种拓扑结构直接影响温度依赖的霍尔热导率，我们也计算。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Double Majorana vortex zero modes in superconducting topological crystalline insulators with surface rotation anomaly
已知时间反演和$n$ -折叠旋转对称性（$n=2,4,6$）的相互作用由于表面旋转异常而产生具有$n$表面狄拉克锥的一类新的拓扑晶体绝缘体（TCI）。结果表明，这些TCIs表面的邻近诱导$s$波超导性产生了一个拓扑超导相，其中两个Majorana零模被束缚在一个涡旋上，并且$n$ -折叠旋转对称性（$n=2,4,6$）丰富了超导涡旋的拓扑分类，从$\mathbb{Z}_2$到$\mathbb{Z}_2\times\mathbb{Z}_2$ .利用具有$s$波超导性和二重旋转对称性的三维高自旋拓扑绝缘体模型，我们证明了随着化学势的增加，涡旋一端的Majorana零模数通过两个拓扑涡旋相变而变化为$2\to1\to0$.此外，我们发现，额外的磁镜对称性进一步增强了拓扑分类为$\mathbb{Z} \times \mathbb{Z}$
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Braiding of Majorana Zero Modes in Vortex Cores
本研究通过模拟涡旋核心中马约拉纳零模的编织操作，实现了多种量子门，并验证了其在容错拓扑量子计算中的可行性。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controllable Majorana vortex states in iron-based superconducting nanowires
本文提出铁基超导纳米线中的马约拉纳涡旋态具有半径诱导拓扑相变、宽参数空间内仅一对零能模且波函数分布于侧边等特性，为马约拉纳融合与编织提供了易于操控的平台。
2021-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chain of Majorana States from Superconducting Dirac Fermions at a Magnetic Domain Wall
我们从理论上研究了具有面内磁化的铁磁体附近的二维狄拉克费米子的强II型s波超导态。结果表明，一个磁畴壁可以主机的超导序参量，其中每一个绑定的马约拉纳费米子状态等间距的涡旋链。相邻Majorana态的重叠积分对狄拉克费米子化学势的位置很敏感。这导致了马约拉纳费米子的热导率对化学势的特征V形依赖。
2010-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of magnetic adatom-induced Majorana vortex and its hybridization with field-induced Majorana vortex in an iron-based superconductor
编织Majorana零模是容错拓扑量子计算的关键。具有非平凡能带拓扑结构的铁基超导体最近成为一个令人惊讶的有前途的平台，用于在单一材料和相对较高的温度下在磁涡旋中创建不同的马约拉纳零模式。由于磁场诱导的Abrikosov涡格使得编织一组Majorana零模或研究由于重叠的波函数而导致的Majorana偶线的耦合变得困难。在这里，我们报告的建议的量子反常涡旋与整数量子化的涡旋芯态和Majorana零模的磁性Fe吸附原子沉积在表面上引起的观察。我们观察到它与附近的场诱导的铁基超导体FeTe0.55Se0.45的Majorana涡旋的杂交。我们还观察到无涡旋的Yu-Shiba-Rusinov束缚态在Fe吸附原子与衬底的耦合较弱，并发现Yu-Shiba-Rusinov态和Majorana零模之间的可逆转换通过操纵交换耦合强度。Majorana零模的双重起源（磁性吸附原子和外磁场）为研究具有拓扑能带结构的超导体中它们的相互作用和编织提供了一个新的单一材料平台。
2021-03-09 cond-mat.supr-con
Unpaired Majorana fermions in a layered topological superconductor
研究了层状拓扑超导体涡旋线两端或侧边存在不成对Majorana模的条件。我们发现，这个问题被映射到一个一般的马约拉纳链和扩展Kitaev的条件，其非平凡相的存在提供了一个额外的条件时，在链中的超电流流动。如果自旋-轨道耦合具有一定的层内分量，则未成对的马约拉纳束缚态可能存在于穿过层的涡线中，但有趣的是，只有当沿着涡保持非零超电流时才存在。我们讨论了交换统计的旋涡中存在的不成对的马约拉纳模式和评论他们的实验检测。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Identifying Majorana Zero Modes in Vortex Lattices Using Fano Factor Tomography
本文提出利用空间分辨Fano因子断层成像识别涡旋晶格中的Majorana零能模，发现涡旋核心附近存在值为1的Fano因子平台，可区分拓扑与非平庸束缚态。
2023-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnus effect on a Majorana zero-mode
本文研究了拓扑绝缘体表面涡旋中马约拉纳零模在马格努斯效应下的退禁闭动力学，计算了其初始加速度和逃逸速度，并与数值模拟对比验证。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Helical Dirac-Majorana interferometer in a superconductor-topological insulator sandwich structure
在拓扑绝缘体与两个s波超导体构成的异质结构中，当两个s波超导体形成具有π相移的约瑟夫森结时，存在具有螺旋Majorana边缘模的时反不变性拓扑超导相.基于这样的异质结构，螺旋Dirac-Majorana干涉仪被提出来直接测量螺旋Majorana模式的独特输运特征。此外，我们设想如何在现有材料如Bi 2 Se 3或Bi 2 Te 3薄膜的基础上实现我们的提议。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave spectroscopy of Majorana vortex modes
本文提出了一种基于微波的马约拉纳涡旋对电荷宇称读取方法，通过微波谐振器与电荷耦合实现色散读取，为拓扑量子比特的测量提供新途径。
2023-09-12 cond-mat.supr-con
Majorana vortex-bound states in three-dimensional nodal noncentrosymmetric superconductors
非中心对称超导体（NCS）具有反对称自旋轨道耦合和自旋单重态与自旋三重态混合配对的特征，是一种很有前途的拓扑超导材料。拓扑超导体的一个重要标志是在表面或涡核中存在受保护的零能态。在这里，我们调查Majorana涡束缚态在三维节点和完全带隙的NCS相结合的Bogoliubov-de Gennes（BdG）方程的解析解在连续的精确对角化的BdG哈密顿量。我们发现，依赖于晶体点群对称性和散装Bogoliubov准粒子波函数的拓扑性质，不同类型的零能量马约拉纳模式可以出现在涡核内。我们发现，对于具有四元点群$C_{4v}$的节状NCS，涡旋模沿涡旋线是无色散的，形成一维Majorana平坦带;而对于具有$D_{4}$点群对称性的NCS，涡旋模沿涡旋线是线性色散的螺旋Majorana态.另一方面，具有单斜点群$C_2$的NCS不表现出任何零能涡旋束缚态。我们表明，在$C_{4v}$（$D_4$）点群的情况下，这些马约拉纳零模式的稳定性是由反射（$π$旋转），时间反演和粒子-空穴对称性的组合保证。考虑到涡旋存在下准粒子谱的连续变形，我们证明了$C_{4v}$点群NCS的平带涡旋束缚态与时间反演对称Weyl超导体的无色散涡旋束缚态之间的关系.讨论了我们的结果对热输运和隧道测量的实验影响。
2014-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spin-Dependent Signatures of Majorana Vortex Fusion within Planar Josephson Junctions
研究了具有 Rashba 自旋轨道耦合的平面 Josephson 结中 Majorana 涡旋融合的自旋相关特征，发现融合诱导宇称依赖磁矩，提出通过自旋分辨 Andreev 电导测量探测 Majorana 零模自旋性质，为拓扑量子计算的实验验证铺路。
2024-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Steering Majorana braiding via skyrmion-vortex pairs: a scalable platform
本文提出利用超导体-铁磁体异质结构中的斯格明子-涡旋对在二维空间中绝热编织马约拉纳零能模，并通过自洽计算数值验证其非阿贝尔统计，为可扩展拓扑量子计算提供了新平台。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of disorder on antidot vortex Majorana states in 3D topological insulators
本文通过二维有效模型数值研究无序、化学势和反点尺寸对三维拓扑绝缘体表面涡旋马约拉纳零能模亚能隙谱的影响，发现谱隙随无序强度非单调变化并可由栅压调控。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A topological flux trap: Majorana bound states at screw dislocations
超导异质结构中的非平凡拓扑结构的工程化是一个非常具有挑战性的任务。减少该系统的组成部分将有助于建立长期寻求的马约拉纳邦。在这里，我们探索了一条在平凡的超导体中实现紧急拓扑结构的途径，而不需要其他近似材料。具体来说，我们表明，一个漩涡托管偶数通量量子能够形成一个准一维拓扑子系统，可以映射到Kitaev线，如果漩涡被困在螺旋位错。这种晶体学缺陷破坏了反转对称性，从而使局部自旋轨道耦合穿过超导体。的涡旋位错对，否则平凡的散装可以窝藏一对马约拉纳束缚态位于两个表面终端。我们解释的能带反转的Caroli-de Gennes-Matricon涡旋束缚态的拓扑转变，并讨论了有利的材料参数。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex pinning by the point potential in topological superconductors: a scheme for braiding Majorana bound states
我们从理论上提出了一个通过操纵点势编织Majorana束缚态的有效方案。仔细阐明了涡旋钉扎效应。这种效应可以用来控制拓扑超导体中的涡旋和Majorana束缚态。数值模拟了移动势流引起的两个涡的交换。涡核中的零能态相对于势的强度是稳健的。数值识别了钉扎涡中的Majorana束缚态。
2017-10-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Topological Superconducting Vortex From Trivial Electronic Bands
超导涡旋是囚禁非阿贝尔Majorana准粒子的理想陷阱。人们普遍认为，无论是正常态还是超导基态波函数的体态拓扑结构，对于固态系统中的马约拉纳零模是至关重要的。这种普遍的信念形成了两个主要的马约拉纳模式的搜索方向，无论是在本征拓扑超导体或平凡的超导拓扑材料。在这里，我们表明，携带马约拉纳超导涡旋是不排他的体态拓扑，但可以产生从拓扑平凡的量子材料以及。我们预测，在超导碲汞类材料的平凡带是负责诱导异常涡旋拓扑物理，超越任何现有的理论范式。文中还讨论了应变控制的Majorana工程可行方案和涡旋Majorana模态的实验特征。我们的工作提供了新的指导方针，在一般超导体的涡旋为基础的马约拉纳搜索。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Isolating the vortex core Majorana state in p-wave superconductors
被认为是钉扎的相干长度的大小的纳米孔的Abrikosov涡的核心激发的频谱。虽然中性零能量Majorana核心状态保持完整，由于其拓扑起源，带电激发的能量显着增强相比，在unpinned涡。作为钉扎的结果，将Majorana态与带电能级分开的小间隙增加到超导能隙的显著部分。带电激发的热力学和动力学效应的抑制允许隔离马约拉纳状态，因此它可以用于量子计算。提出了沿涡核方向的热导率是表征微间隙的灵敏方法。利用Butticker-Landauer-Kopnin公式计算了线性响应以外的热导率随孔洞半径的变化。
2012-10-05 cond-mat.supr-con
Topological Majorana Lattice Model: Induced "Topological Superconductor" on Topological Superconductor with Vortex-lattice
本文研究了具有正方形涡格的s波拓扑SC。我们提出了一个拓扑Majorana格模型来描述这种拓扑状态。我们发现，Majorana格点模型实际上是一个在父拓扑SC上的“拓扑SC”，Majorana格点模型与具有涡格的拓扑SC之间的这种对应是拓扑态的另一个全息特征。此外，数值计算证实了我们的理论预测。
2012-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emerging Dirac and Majorana fermions for carbon nanotubes with proximity-induced pairing and spiral magnetic field
我们研究了具有邻近诱导超导配对的扶手椅型和小禁带半导体碳纳米管在螺旋磁场中的低能能带结构，其中磁场的塞曼项和轨道部分的周期势产生了强的有效自旋轨道相互作用.我们发现，无带隙狄拉克费米子可以产生一个单一的参数的变化。对于一个半导体管与场在同一平面上，一个非简并零模在动量k=0，可以诱导，允许拓扑保护的马约拉纳费米子端态的产生。
2012-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current signatures of the Majorana flat bands on the surface of time-reversal-invariant Weyl and Dirac semimetals
线性约瑟夫森结介导的表面状态的时间反演不变的外尔或狄拉克半金属本地化马约拉纳平坦带的时间反演对称性的保护。结果表明，约瑟夫森电流在$π$相位差处表现出不连续的跳跃，这可以作为Majorana带的实验特征。跳跃的幅度与结宽度和外尔节点之间的动量空间距离成正比。它还表现出一个特性依赖于结的方向。我们证明了跳跃对非零温度和弱非磁无序的影响是鲁棒的。
2017-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectric transport in junctions of Majorana and Dirac channels
研究了三维拓扑绝缘体表面覆盖超导和磁性绝缘膜的手征约瑟夫森接触中的热电流和热导。接触由两个结的Majorana和狄拉克通道旁边的两个超导体。几何不对称导致没有相位偏置的超电流。狄拉克费米子的干涉引起电流和热流的振荡，其非常规周期$2Φ_0=h/e$是Aharonov-Bohm通量的函数。由于Majorana模的无隙特性，热电效应没有阈值，电流-通量关系是非正弦的。根据磁通量，电流的方向可以是从热引线到冷引线，反之亦然。
2017-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hexagonal warping effect to Majorana zero modes at ends of superconducting vortex line in doped 3D strong topological insulators
在超导拓扑绝缘体中，超导涡旋线可以捕获一维拓扑带，其端部具有局域化的马约拉纳零模（MZM）。在本工作中，我们研究了六角弯曲对涡旋相变的影响。我们对Bogliubov de Gennes方程进行了基于半经典公式的解析计算和基于全量子力学的数值计算。我们发现六角弯曲项随着化学势的变化而扩大了涡旋线的拓扑区域，即使在没有拓扑表面态的情况下也会导致MZM。
2018-11-15 cond-mat.supr-con
Emergent vortex Majorana zero mode in iron-based superconductors
铁基超导体的涡旋是一个很有前途的Majorana零模平台，这是由于铁基超导体的内禀涡旋缠绕、非平凡能带拓扑、强电子-电子关联、高Tc超导性和单一材料的简化等特性的神奇结合。它克服了基于异质结的Majorana平台的许多困难，包括小的拓扑间隙，界面污染，晶格缺陷，等等。孤立的零偏置峰已被发现在几个铁基超导体的涡旋。迄今为止，从实验和理论两个方面的研究都有力地表明了涡旋Majorana零模的实现，具有应用于拓扑量子计算的潜力。本文以Fe（Te，Se）超导体为例，综述了Majorana零模在这一新平台上的创新思想和研究进展。在介绍了涡旋的拓扑能带结构和实零模的识别之后，系统地总结了涡旋Majorana零模的物理行为。首先，根据零模波函数的行为和准粒子中毒的证据，我们分析了涡旋Majorana零模出现的机制。其次，在已有理论的基础上，详细阐述了涡旋零模的Majorana对称性和拓扑性质的测量。之后，我们从量子物理转向量子工程，分析了真实情况下涡旋Majorana零模的性能，这可能对未来实际应用的探索有潜在的益处。本文对涡旋Majorana零模的物理性质进行了综述，特别强调了现象与机制之间的联系。它提供了一个机会，以弥合之间的差距，完善的理论和新发现的铁家马约拉纳。
2021-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex-core Majorana coupling to a chiral edge in a $p_x+ip_y$ superconductor: Nonmonotonic spectral reorganization and coherent fermion-parity dynamics
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
该研究分析p_x+ip_y超导体中涡旋-边缘耦合的非单调谱重组，发现保留范数大不代表谱集中或持久宇称记忆，为马约拉纳量子操作提供依据。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical proposal to obtain strong Majorana evidence from scanning tunneling spectroscopy of a vortex with a dissipative environment
本文提出在涡旋扫描隧道谱中引入无序诱导耗散，通过抑制CdGM峰、零偏压峰标度行为及抑制非拓扑模式三个特征来识别Majorana零能模，无需依赖$2e^2/h$量子化电导。
2023-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Phase Transitions of Superconducting Vortex Bound States Driven by Impurities
我们表明，标准杂质，磁性或磁性，弱或强，可以引起拓扑相变内的涡流核心的传统s波超导体。由于涡旋核中库珀对的角动量不为零，二维超导体中的涡旋束缚态对杂质的敏感性类似于磁性杂质诱导的Yu-Shiba-Rusinov束缚态.在三维情况下，涡旋束缚态可以被涡旋核内的杂质链驱动到拓扑非平凡相。该系统可以主机马约拉纳模式，包括马约拉纳零模式本地化的涡线和沿涡线传播的马约拉纳模式的结束。这些结果表明，超导涡旋可以是实现Majorana模的最简单的平台。
2020-10-19 cond-mat.supr-con
Majorana Flat Bands in the Vortex Line of Superconducting Weyl Semimetals
International Center for Quantum Materials and School of Physics, Peking University（北京大学量子材料科学中心与物理学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究在超导体时间反演对称破缺的 Weyl 半金属中发现 Majorana 平带，并通过拓扑指标和相图分析揭示其形成机制。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana zero modes bound to a vortex line in a topological superconductor
我们探讨了三维拓扑超导体模型中束缚在涡旋线上的Majorana零模，着重讨论了前面导出的指数定理的有效性。我们首先在零能量下求解Bogoliubov-de Gennes方程，得到解析指数。接下来我们计算由序参量给出的拓扑指数。事实证明，它们确实是一致的，并且在缺陷是点状缺陷的隐含假设上推导出的指数定理对于线缺陷也是有效的。
2010-06-14 cond-mat.supr-con
Chiral Majorana Edge Modes and Vortex Majorana Zero Modes in Superconducting Antiferromagnetic Topological Insulator
反铁磁拓扑绝缘体（AFTI）的拓扑保护相结合的时间反演和平移对称$\mathcal{T}_c$。本文研究了$s$波超导对AFTI多层膜的影响，它打破了$\mathcal{T}_c$对称性，实现了单位陈数的量子反常霍尔绝缘体。对于弱耦合对，系统对应于具有陈数$C=\pm 2$的拓扑超导体（TSC）。我们回答了以下问题，是否本地陈数和手征马约拉纳边缘模式，这样的TSC分布周围的表面层。通过基于AFTI理论模型的数值计算，我们发现当局域Chern数总是由表面层控制时，手征Majorana边缘模的波函数不一定局域在表面层上，而是呈现出从空间占据所有层到只分布在表面层附近的平滑过渡，类似于三维二阶拓扑相中的铰链态.通过局域态密度的测量可以区分后一相和前一相。此外，我们还研究了该系统中的超导涡旋相变，发现AFTI中的交换场不仅扩大了拓扑涡旋相的相空间，而且增强了其拓扑稳定性。这些结论将促进对AFTI超导效应的研究，推动手征Majorana边缘模和涡旋Majorana零模的研究进入一个新的时代。
2021-11-17 cond-mat.supr-con
Tunable vortex Majorana modes controlled by strain in homogeneous LiFeAs
铁基超导体（FeSC）最近成为一种有前途的单一材料马约拉纳平台，在相对较高的温度下托管孤立的马约拉纳零模（MZM）。为了进一步验证其Majorana性质并向前推进构建拓扑量子比特，非常希望在均匀FeSC上实现MZM的可调谐性。在这里，与原位应变装置，我们可以可控地创建MZM化学计量比超导体LiFeAs的均匀表面上诱导拓扑相变。应变涡内部的离散能量模式的演变被发现完全模仿预测的拓扑涡的情况下，证明出现的零模式的涡的Majorana性质。在均匀超导体中的这种MZM的可调谐性是它们在拓扑量子计算中应用的重要一步。
2022-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Competing Vortex Topologies in Iron-based Superconductors
在这项工作中，我们建立了一个新的理论范式的涡旋马约拉纳物理在最近发现的拓扑铁基超导体（tFeSC）。虽然tFeSC被广泛接受为具有本征$s$波超导性的拓扑绝缘体（TI）的范例，但我们的理论意味着这种共同的信念可能过于简单化。我们的主要发现是，正常状态的体狄拉克节点，通常被忽略的TI为基础的涡旋马约拉纳理论tFeSC，将发挥关键作用，确定涡旋状态的拓扑结构。特别是，TI和狄拉克结带之间的相互作用将导致多个竞争的拓扑相位的超导涡旋线在tFeSC，包括一个前所未有的混合拓扑涡旋状态，携带马约拉纳束缚态和无隙色散。值得注意的是，这种奇异的混合涡旋相通常存在于我们的tFeSC的极小模型的涡旋相图中，并且与tFeSC候选者如LiFeAs直接相关。当四重旋转对称性被涡旋线倾斜或弯曲破坏时，混合涡旋变得拓扑平凡化，并且变得无马约拉纳，这可以解释在LiFeAs中观察到的无处不在的平凡涡旋的困惑。马约拉纳信号的起源在其他tFeSC候选人，如FeTe $_x$ Se $_{1-x}$和CaKFe $_4$ As $_4$也解释在我们的理论框架内。我们的理论揭示了新的光在高温铁基系统的理论理解和实验工程马约拉纳物理。
2022-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majorana vortex phases in time-reversal invariant higher-order topological insulators and topologically trivial insulators
Anhui Province Key Laboratory of Low-Energy Quantum Materials and Devices, High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院高磁场实验室安徽省低能量子材料与器件重点实验室）；Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）；School of Physics and Optoelectronic Engineering, Anhui University（安徽大学物理与光电工程学院）
研究在时间反演不变的高阶拓扑绝缘体和拓扑平凡绝缘体中Majorana涡旋相的形成机制及拓扑相变特性，发现化学势在两个TI涡旋相变临界值之间时，出现Z₂保护的Majorana涡旋端模。
2026-05-21 cond-mat.supr-con
Spin-polarized Majorana Bound States inside a Vortex Core in Topological Superconductors
通过求解考虑自旋轨道耦合的大质量Dirac Bogoliubov-de Gennes（BdG）方程，揭示了在隙函数中被归类为“赝标量”型的奇宇称拓扑超导体中，涡旋核内的Majorana束缚态具有明显的自旋极化.这一结果对于旋转自由度为总角动量J = S + L的“狄拉克超导”是普遍的，与传统的BdG方程所导致的核束缚态的自旋简并形成了鲜明的对比。自旋极化的涡核可以很容易地通过自旋敏感的探针，如中子散射和其他测量高于第一临界磁场H_{c1}。
2014-04-09 cond-mat.supr-con
Coexistence of gapless and gapped vortex modes with Majorana corner states in a 2D second-order topological superconductor
本文在二维二阶拓扑超导体模型中证明零能涡旋模式与马约拉纳角模式可共存，并揭示无能隙涡旋模式的出现依赖于正常态狄拉克锥的存在，而拓扑绝缘体态下仅保留马约拉纳角模式。
2025-06-05 cond-mat.supr-con
Bulk-Vortex Correspondence of Higher-Order Topological Superconductors
已知手性拓扑超导体中的涡旋捕获Majorana零模作为其体态拓扑的签名响应。在这项工作中，我们建立了二维$C_n$ -保护的D类高阶拓扑超导体的类似的体涡旋对应，其中量子涡旋将普遍捕获一对分别具有$\hat{z}$ -方向角动量$J_z=0$和$J_z=n/2$的$C_n$ -保护的Majorana束缚态。这种有趣的一对一的异常涡旋模式和高阶拓扑结构之间的映射可以通过一个独立于模型的补丁构造方法系统地推导出来。作为概念的证明，我们提出了一个完全可解的模型来确认所提出的涡Majorana模式。我们的理论建立了涡旋作为一个前所未有的实验措施，在超导体的高阶拓扑结构。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex-line topology in iron-based superconductors with and without second-order topology
超导体的能带拓扑对涡旋中Majorana零模的存在有着深刻的影响。由于铁基超导体的能带反转和$s_{\pm}$波配对可以产生时间反演不变的二阶拓扑超导性，表现为在三维螺旋Majorana铰链状态的存在下，我们的动机是调查之间的相互作用的二阶拓扑结构和涡旋线在弱和强塞曼场制度。在弱塞曼场制度，我们发现，涡线远离铰链的拓扑非平凡的弱掺杂制度，无论是否存在二阶拓扑。然而，当超导体落入二阶拓扑相和拓扑涡旋线移动接近螺旋Majorana铰链状态，我们发现，他们的杂交将平凡化的涡旋线和转移强大的Majorana零模式的铰链。进一步，当塞曼场足够大时，我们发现螺旋Majorana铰链态转变为手征Majorana铰链模，从而实现了手征二阶拓扑超导相.在这种情况下，涡旋线总是拓扑平凡的，无论他们是多么远离手征马约拉纳铰链模式。通过结合一个现实的假设，非均匀超导，我们的研究结果可以解释最近的实验观察到的特殊共存和演变的拓扑非平凡和平凡的涡旋线在铁基超导体。
2021-04-22 cond-mat.supr-con
Manipulating Edge Majorana Fermions in Vortex State
在模型无自旋px+ipy超导体中，涡旋诱导出两个马约拉纳费米子（MF），一个在芯部，另一个在样品边缘。在目前的工作中，我们表明，边缘MF可以产生，融合，运输，和编织容易通过调整栅极电压在点状收缩结。通过求解含时的Bogoliubov-de Gennes方程，证明了边缘微扰的编织服从非阿贝尔统计。因此，目前的设置是一个很有前途的实现拓扑量子计算，并具有易于操作和简单的设备结构的优点。
2011-12-28 cond-mat.supr-con quant-ph
Searching for Majorana quasiparticles at vortex cores in iron-based superconductors
本文回顾了Fe(Se,Te)涡旋核心的高能量分辨率STM/STS实验，指出观察到的ZVBS指向MZM起源，并探讨了确认马约拉纳特性的现状、问题及未来实验方向。
2023-08-02 cond-mat.supr-con
Majorana bound states in topological insulators without a vortex
我们考虑三维拓扑绝缘体（TI）导线，其横截面上的门控引起非均匀化学势。这种化学势的不均匀性提高了两个一维表面态子带之间的简并性。由于轨道效应，沿导线施加的磁场破坏了时间反演对称性，并在零动量时提升了Kramers简并度。如果放置在接近一个$s$波超导体，该系统可以在相对较弱的磁场进入拓扑相。马约拉纳束缚态（MBS），本地化的TI线的两端，出现，并存在于一个非常大的区域的参数空间在现实系统中。与以前的建议不同，这些MBS发生时不需要超导配对势中的涡旋，这代表了实验的显着简化。我们的研究结果打开了一条途径，实现MBSs在当今TI线设备。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling non-Abelian statistics of vortex Majorana bound states in iron-based superconductors using fermionic modes
基于最近在铁基超导体中发现的涡旋Majorana束缚态（vMBSs）的实验结果，我们建立了一个可移植的方案，利用正常的费米子模来揭示vMBSs的非阿贝尔统计. vMBS的独特的非阿贝尔统计特征在于费米子的电荷翻转信号，其可以通过电荷感测测量容易地读出。特别地，对于强杂化vMBS或平凡涡旋模式，电荷翻转信号将被显著抑制，这有效地识别真正的vMBS。为了消除由费米子模的不必要的动力学演化引起的误差，我们进一步提出了一种修正策略，通过不断反转费米子的能量，让人想起量子芝诺效应。最后，我们建立了一个可行的协议进行非阿贝尔编织操作的vMBS。
2021-05-24 cond-mat.supr-con
Majorana bound states in vortex lattices on iron-based superconductors
马约拉纳准粒子可以作为零能束缚态出现在被常规超导体邻近的拓扑绝缘体表面的涡旋中。这样的系统在铁基超导体FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$中找到了它的自然实现，它结合了体$s$ -波配对与自旋螺旋狄拉克表面态，因此在没有额外的邻近超导体的情况下包括马约拉纳模式的成分。在这项工作中，我们调查的出现Majorana涡模式和晶格在这样的材料取决于参数，如磁场强度和涡旋晶格无序。这里的一个简单的2D正方形晶格模型使我们能够捕获底层材料系统的基本物理特性。为了解决无序涡旋晶格，这发生在真实系统中的问题，我们采用的奇异规范变换，我们修改，使其可以用于周期性边界条件的系统中的技术。这种方法使我们能够去更大的涡旋晶格比以其他方式访问，并成功地复制几个实验观测的马约拉纳涡旋束缚态的FeTe $_{0.55}$硒$_{0.45}$平台。最后，它可以与一个简单的无序马约拉纳晶格模型，应该是有用的相互作用的作用，并朝着拓扑量子计算的进一步调查。
2021-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quantized conductance of Majorana zero mode in the vortex of the topological superconductor (Li0.84Fe0.16)OHFeSe
马约拉纳零模（Majorana zero mode，MZM）是超导体中一种奇异的中性激发，是拓扑量子计算的基石。最近在几种铁基超导体的涡旋中发现了隧穿谱中的零偏压电导峰（ZBCP）。特别是，一个干净的和强大的MZM已被观察到在（Li 0.84Fe 0.16）OHFeSe的自由涡旋的核心。在这里，使用扫描隧道光谱（STS），我们证明了马约拉纳诱导的共振Andreev反射之间发生的STM针尖和这个零偏压的束缚态，因此，在零偏压的电导量子化为2 e2/h。我们的研究结果提出了一个标志性的签名MZM在涡旋的本征拓扑超导体，连同其有趣的行为。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Majorana bound states in topological insulators with hidden Dirac points
我们解决的问题，是否有可能产生马约拉纳束缚态的磁超导界面在二维拓扑绝缘体与隐藏的狄拉克点的频谱。在这种情况下，边缘态的狄拉克点位于体态的能量处，使得两种类型的态强烈杂化。在这里，我们表明，定义良好的马约拉纳束缚态，可以得到即使在材料中隐藏的狄拉克点提供的磁条的宽度被选择为与边缘状态的本地化长度相媲美。所得到的拓扑相图允许人们精确地提取狄拉克点在光谱中的位置。除了标准的零偏置峰的特点所造成的马约拉纳束缚态在运输实验中，我们建议补充未来的实验与测量的电荷和自旋极化。特别是，我们证明了这两个可观的翻转他们的符号在拓扑相变，因此，提供了一个独立的签名的拓扑超导性的存在。所有特征在基本上强的无序中保持稳定。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Generic Weyl phase in the vortex state of quasi-two-dimensional chiral superconductors
研究了手征$p$波超导体涡旋态中Majorana模的集体行为。在远离孤立涡旋极限的情况下，零能Majorana态在涡旋晶格上相互连通，形成具有非平凡拓扑特征的相干能带结构。我们揭示了二维系统中Majorana带的拓扑性质通过量子相变敏感地改变，如扫掠磁场或费米能。通过降维，我们证明了准二维手征超导体在低磁场区存在一般的超导Weyl相。
2016-06-01 cond-mat.supr-con
Coupling between Majorana fermions and Nambu-Goldstone bosons inside a non-Abelian vortex in dense QCD
夸克物质在高密度下可能表现出色超导性。作为金属超导体中的磁通量管，色磁通量管作为非阿贝尔涡旋出现在高密度QCD色香味锁相中。属于三重态表象的${\mathbb C}P^2$南武-戈德斯通玻色子和马约拉纳费米子被认为局限于非阿贝尔涡旋周围。本文用非线性实现方法确定了这些玻色子模和费米子模的耦合。
2016-03-23 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
