Majorana states in helical Shiba chains and ladders
出于最近的建议，实现马约拉纳束缚态的链和阵列的磁性原子沉积在超导体的顶部，我们研究的拓扑性质的各种链结构，梯子和二维安排表现出磁螺旋。我们发现，磁畴墙的手性的磁螺旋被倒置支持两个保护马约拉纳状态引起的隧道电导峰的两倍的高度的一个单一的马约拉纳状态。耦合链的拓扑性质表现出作为链数量的函数的非平凡行为，超出了耦合Majorana状态的简单$\mathbb{Z}_2$性质所预期的偶奇二分法。此外，即使解耦链是平凡的，两个或多个耦合链的梯子也可能表现出马约拉纳边状态。我们制定了一个通用的标准，在多链梯的马约拉纳边缘状态的数量，并讨论了我们的研究结果的一些实验结果。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inter-band optical transitions of helical Majorana edge modes in topological superconductors
本文提出拓扑超导体中的螺旋 Majorana 边缘模式在打破特定对称性时可发生带间跃迁并对光电导率产生贡献，该解析预测在三个模型中得到验证，为实验探测 Majorana 态提供了新途径。
2023-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in superconducting helical magnets
在各种稀土基化合物中，单重态超导性与螺旋磁性共存。在这里，我们表明，这些系统的表面一般应主机的零能量马约拉纳模式的有限密度。在无序消失的极限，这些模式导致发散贡献的零能量密度的状态和零温度熵成比例的样品表面积。当被限制到一个线的几何形状，一个离散的马约拉纳模式可以被隔离。与其他方案相比，超导性和磁性的特征能量尺度相对较大，并且不需要微调，这使得螺旋磁性超导化合物有利于Majorana费米子的观察和实验研究。
2012-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana modes in emergent-wire phases of helical and cycloidal magnet-superconductor hybrids
非共线磁性开启了产生拓扑超导性的可能性。在这里，我们专注于在背景磁场的磁性超导体混合结构的螺旋和摆线的磁性织构。我们证明，这个系统可以进入一个拓扑阶段，可以理解为一组平行的拓扑线。我们探索并证实了这一想法的深度与三种不同的方法：连续模型，紧束缚模型的基础上的磁性单胞，和精确的对角化有限的二维晶格。这种拓扑状态的关键签名是马约拉纳束缚态的存在下，在某些向错缺陷的磁性纹理。基于螺旋织构或摆线织构所赋予的$C_2$对称性，我们采用具有旋转不变量的拓扑晶体超导体理论，得到了向错处的Majorana宇称。此外，我们考虑了一个90度的helimagnet域壁，这是由一个字符串的交替向错。我们讨论了由此产生的链向错束缚态杂交成两个手征模式具有不同的速度。我们认为，手性磁体和超导体的混合系统能够在各种空间配置中承载马约拉纳模式，其纳米工程可能远远低于，例如，半导体线
2020-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two-impurity helical Majorana problem
我们预测实验可访问的签名螺旋马约拉纳费米子在拓扑超导体耦合到两个量子点的本地矩制度（对应于自旋$1/2$杂质）。考虑到RKKY介导的体模和边缘模式的相互作用，后者导致远程反铁磁伊辛耦合，我们制定和解决这个两个杂质螺旋马约拉纳问题的低能量理论。特别是，我们表明，长时间的自旋动力学后，磁场淬火显示弱阻尼振荡与普遍的品质因数。
2015-02-12 cond-mat.mes-hall
A Renormalization Group Study of Interacting Helical Liquid : Physics of Majorana Fermion
马约拉纳费米子的物理现象发生在多个激发谱带隙的一维量子多体系统的边缘和界面上。给出了强相互作用螺旋液体的重整化群方程。我们给出了Majorana-Ising拓扑量子相变和Berezinskiii-Kosterlitz拓扑无相变相变的结果。我们证明了无相互作用时的Majorana-Ising拓扑量子相变是一条精确可解线，而有相互作用时则没有精确可解线.研究了umklapp散射对重整化群流图的影响以及Majorana费米子模出现的条件。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall
Multifold Majorana corner modes arising from multiple pairs of helical edge states
本研究针对多对螺旋边缘态的量子自旋霍尔绝缘体能否产生多重马约拉纳角模的问题，发现含两对螺旋边缘态的体系在特定配对作用下可形成受手性对称保护的二重马约拉纳角模，为相关研究提供了新平台。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Helical Majorana fermions at the interface of Weyl semimetal and d-wave superconductor: Application to Iridates and high-Tc Cuprates
在自旋三重态超导体中，半量子涡旋核内存在马约拉纳束缚态。尽管付出了巨大的努力，它们还没有在任何自旋三重态超导体候选材料中被发现。在拓扑绝缘体的成功之后，人们又提出了另一条获得Majorana费米子的途径：s波超导体和具有强自旋轨道耦合的拓扑绝缘体或半金属的异质结构提供了一个有效的无自旋$p+ip$配对，它支持了单个涡旋中的Majorana束缚态。这一理论观测激发了实验和理论界寻找马约拉纳费米子，最近有报道称在一维线的末端存在一个局域马约拉纳态。本文研究了外尔半金属与d波超导体的二维界面，它促进了一对螺旋状的Majorana费米子沿界面边缘的传播。我们认为，铱氧化物层IrO $_2$归类为二维Weyl半金属在高温铜氧化物附近将是一个最好的例子，探索这些螺旋马约拉纳模式。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced chiral and helical Majorana edge modes in a two-dimensional Ammann-Beenker quasicrystal
近年来，准晶系统中拓扑相的无序效应的研究受到了广泛的关注。在这项工作中，通过数值计算的（自旋）Bott指数和热导，我们揭示了无序的影响，在一个二维Ammann-Beenker平铺准晶晶格中的D类手性拓扑超导体和DIII类时间反转不变的拓扑超导体。我们证明，无论是拓扑保护的手性和螺旋马约拉纳边缘模式是强大的对弱无序的准晶晶格。更吸引人的是发现无序诱导的拓扑非平凡的阶段，表现出手性和螺旋马约拉纳边缘模式的D类和DIII拓扑超导体系统，分别。我们的研究结果为准晶系统中无序诱导的Majorana边模的研究打开了大门。
2021-10-08 cond-mat.mes-hall
Tunneling between helical Majorana modes and helical Luttinger liquids
我们提出并研究了螺旋Majorana模和相互作用的螺旋Luttinger液体之间的单量子点接触和双量子点接触的电荷输运。我们发现，较强的排斥相互作用和点接触成为绝缘以上的临界相互作用强度的微分电导降低。对于单点接触，微分电导作为偏置电压的函数，示出了一系列的峰值，由于Andreev反射的电子在马约拉纳模式。在两点接触的情况下，干涉现象使得各个共振峰的结构不那么普遍，并且显示出接触之间具有不同分离距离的调制。对于小的分离距离，整体特征保持类似于单点接触的情况。
2015-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of a Majorana zero mode in a topologically protected edge channel
超导邻近配对的螺旋边缘模式，如那些拓扑绝缘体（TI），预计将提供一个独特的平台，实现马约拉纳零模式（MZM）。我们使用扫描隧道显微镜测量探测邻近诱导超导性和磁性的Bi（111）薄膜的螺旋铰链状态的影响，生长在超导Nb衬底和磁性Fe团簇装饰。与模型计算相一致，我们的测量揭示了出现在超导螺旋边缘通道和Fe团簇之间的界面上的局部MZM沿边缘具有强磁化分量。我们的实验还解决了MZM自旋特征，该特征将其与超导体中可能在零能量下意外出现的琐碎间隙状态区分开来。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral to helical Majorana fermion transition in a $p$-wave superconductor
手征模和螺旋模是二维拓扑超导体的两种典型的无带隙激发。它们属于两个不同的Altland-Zirnbauer对称类的超导体，其特征分别为$\mathbb{Z}$和$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量。似乎不可能调谐一对共同传播的手征边缘模式反向传播而不破坏对称性。在这里，我们表明，这种直接的拓扑转换实际上是可能的，提供了系统具有额外的对称$\mathcal{O}$的体积拓扑不变量的$\mathbb{Z}\oplus \mathbb{Z}$类型的变化。本文提出了一个简单的模型来描述陈氏绝缘体和$p_x$波超导体的邻近结构，并通过解析求解来说明两个拓扑非平凡相之间的转变。弱配对相具有两个手征Majorana边模，而强配对相具有$\mathcal{O}$ -分次Chern数，并具有一对反向传播的Majorana费米子.详细推导了体拓扑不变量和边理论。讨论了这些结果对基于Majorana费米子的拓扑量子计算的影响。
2018-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Formation and detection of Majorana modes in quantum spin Hall trenches
我们提出了一种新的实现的拓扑超导相托管马约拉纳零模式的量子自旋霍尔系统的基础上。值得注意的是，我们的提议完全没有铁磁体。相反，我们将螺旋边缘态限制在二维拓扑绝缘体中有限长度的窄缺陷线周围。我们证明了一个新的拓扑制度的形成，托管保护马约拉纳模式中存在的s波超导性和塞曼耦合。有趣的是，当系统是弱隧道耦合到螺旋边缘状态水库，一个特定的运输签名与非阿贝尔马约拉纳零模式的存在。
2020-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Moving Majorana bound states between distinct helical edges across a quantum point contact
马约拉纳束缚态是拓扑超导体的零能激发态，服从非阿贝尔交换统计，是拓扑量子计算的基本构件。为了观察和利用它们的非凡特性，我们需要能够适当地操纵它们，例如，在真实空间中编织几个它们。我们提出了一个设置的基础上的螺旋边缘的二维拓扑绝缘体（2DTI），它允许高度的可调谐性，仅控制少数超导相。特别是，我们的设置允许沿着单个边缘移动Majoranas，以及通过量子点接触耦合的两个不同的边缘移动它们。对非最优控制的相位的鲁棒性也进行了讨论。这一提议是朝着实现基于2DTI的架构迈出的重要一步，该架构能够以可行的方式执行Majoranas编织。
2020-01-02 cond-mat.mes-hall
Odd-frequency pairing due to Majorana and trivial Andreev bound states
针对超导体-半导体混合系统中Majorana和平庸Andreev束缚态识别难的问题，本文通过研究带Rashba自旋轨道耦合的超导结在Zeeman场下的超导关联，揭示了两者的奇频配对特征，为其识别提供了新视角。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral superconductivity in a semiconducting wire induced by helical magnetic order
该研究提出一维半导体与常规超导体、螺旋磁体邻近时无需外磁场或本征自旋轨道耦合即可展现手性超导性，通过能隙相长干涉调至拓扑区域获马约拉纳零模，化学势范围与自旋-电子耦合成正比。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Majorana zero modes and the superconducting diode effect driven by Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov pairing in a helical Shiba chain
本文提出在面外 Zeeman 场下的螺旋 Shiba 链中实现 FFLO 配对的理论框架，揭示了 FFLO 态支持拓扑 Majorana 零模并因有限 Cooper 对动量引发超导二极管效应，为拓扑超导器件设计提供新见解。
2025-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for Majorana bound states in transport properties of hybrid structures based on helical liquids
马约拉纳束缚态可以在二维拓扑绝缘体的边缘以零能模的形式出现在普通s波超导体附近。靠近超导体的额外铁磁畴的存在可以导致它们的局部化。我们考虑了基于螺旋液体的N-S结和S-N-S结，并研究了它们在正常区域内任意铁磁散射体的光谱特性。因此，我们明确计算零能量下的Andreev波函数。我们表明，在何种条件下，这些国家形成本地化的马约拉纳束缚态的N-S和S-N-S结。有趣的是，我们可以识别马约拉纳特定的签名在N-S结的输运性质和Andreev绑定水平的S-N-S结是强大的对外部扰动。我们用靠近N-S边界的铁磁双势垒（即量子点）的例子来说明这些发现。
2014-01-20 cond-mat.mes-hall
The invisible Majorana bound state at the helical edge
在凝聚态系统中，马约拉纳束缚态的存在通常与电导测量中的零偏峰有关。在这里，我们分析一个系统，这个范式被违反。一个马约拉纳束缚态总是存在于一个量子自旋霍尔系统之间的界面，是磁隙和量子自旋霍尔系统之间的接近感生的s波超导间隙。然而，线性电导可以是零或非零，并根据势垒的能量和长度尺度进行量子化。这两个值之间的过渡让人想起在存在外加磁场的情况下，在近似自旋轨道耦合量子线中的拓扑相变。我们解释的行为的电导散射状态在零和非零能量。
2018-05-22 cond-mat.mes-hall
Interplay between altermagnetism and topological superconductivity on an unconventional superconducting platform
提出理论模型研究交错磁性与p波超导的相互作用，发现可通过d波交错磁参数调控拓扑相变，实现马约拉纳边缘模式，为非常规超导体提供新平台。
2025-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions at odd junctions in a wire network of ferromagnetic impurities
本文研究了具有强Rashba自旋-轨道相互作用的$s$波超导体表面铁磁杂质的线网络。在拓扑相内，零能量马约拉纳费米子出现在导线端点以及奇数个导线段之间的连接处，而偶数个导线段之间的连接处不存在低能量状态，为马约拉纳费米子提供了强有力的实验可访问签名。我们还研究了准粒子能隙随Rashba自旋轨道耦合和磁性杂质强度的变化。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intrinsic Time-reversal-invariant Topological Superconductivity in Thin Films of Iron-based Superconductors
我们建立了准二维铁基超导体（FeSC）薄膜作为一个新的高温平台托管内在的时间反转不变的螺旋拓扑超导（TSC）。基于狄拉克表面态和体扩展$s$ -波配对的组合，我们的理论应该直接适用于一个大类的实验建立的FeSC，打开一个新的TSC范式。特别是，所施加的电场作为“拓扑开关”的螺旋马约拉纳边缘模式的FeSC薄膜，允许门控螺旋马约拉纳电路的实验可行的设计。施加面内磁场驱动螺旋TSC相位进入携带角局部化马约拉纳零模式的高阶TSC。我们的建议应该使实验实现螺旋马约拉纳费米子。
2021-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transmission Amplitude through a Coulomb blockaded Majorana Wire
我们研究了电导共振之间的共隧穿机制中通过库仑阻塞超导Rashba线的相干电子输运。通过改变外部塞曼场的线可以被调谐到一个拓扑制度，其中通过马约拉纳零模式的非本地传输是占主导地位的机制。我们用散射矩阵的形式化方法模拟了共隧穿区的相干输运，发现传输振幅有一个最大值，它是塞曼场的函数，其高度与导线长度成正比.我们与传输幅度的马约拉纳相关长度，并认为塞曼场和长度依赖的传输幅度是唯一的签名的存在下的马约拉纳零模式。
2022-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The fate and heir of Majorana zero modes in a quantum wire array
在自旋轨道耦合的超导量子线中，Majorana零模的实验特征被报道为隧道谱中的零偏置峰。我们研究这些零模式是否可以持续在一个阵列的耦合线，如果没有，他们的残余可能是什么。该散装表现出拓扑不同的间隙相和一个干预的无间隙相。尽管体对结构是拓扑的，但Majorana零模和超流相之间的相互作用导致自发的时间反演对称性破缺。因此，边缘超电流环出现，边缘马约拉纳费米子一般都有缺口，除非链的数量是奇数，在这种情况下，一个马约拉纳费米子幸存下来。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Creating Localized Majorana Zero Modes in Quantum Anomalous Hall Insulator/Superconductor Heterostructures with a Scissor
在这项工作中，我们证明，在量子反常霍尔绝缘体（QAHI）的大部分中进行切割（窄真空区）创建具有反向传播电子模式的拓扑保护的单螺旋通道，并且通过邻近效应在螺旋通道上诱导超导性将在切割的末端创建Majorana零能量模式（MZMs）。在这种几何结构中，不需要邻近间隙来克服QAHI的体绝缘间隙以产生如二维QAHI/超导体（QAHI/SC）异质结构中的MZM。因此，具有MZM的拓扑区域被极大地扩大。此外，由于单个螺旋通道的存在，避免了由多个导电通道引起的低能量间隙内束缚态的产生，使得MZM可以在能量上与其他间隙内激发很好地分离。这种简单但实用的方法允许在具有复杂几何形状的设备中创建大量的MZM，例如用于基于测量的拓扑量子计算的六子。我们进一步展示了如何编织的MZM可以通过控制之间的耦合强度的反向传播的电子模式。
2021-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Adiabatic manipulations of Majorana fermions in a three-dimensional network of quantum wires
有人提出，局域化的零能量马约拉纳态可以实现在准一维半导体线的二维网络，接近耦合到一个大块超导体。金属丝应该具有强的自旋-轨道耦合和适当的对称性，并且它们的电子应该被强塞曼场部分极化。然后，如果费米能级在适当的范围内，则导线可以处于拓扑超导相，其中马约拉纳状态发生在导线端部和$Y$结处，其中可以连接三个拓扑超导体段。在这里，我们将这些想法推广到考虑三维网络。马约拉纳态的位置可以被操纵，它们的非阿贝尔性质可以通过使用外部门来选择性地耗尽网络的一部分，或者通过物理连接和重新划分导线段来实现。马约拉纳状态也可以通过重新定向的塞曼场的导线段，通过物理旋转的导线几乎任何轴，或通过在邻近耦合超导体的序参量的相位的演变。我们展示了如何跟踪绝热操作过程中的零能量希尔伯特空间的符号变化，通过分别监测每个马约拉纳状态的演变，而不是跟踪所有可能的编织对。这在三维网络的情况下具有概念上的优势，并且如果涉及大量的马约拉纳网站，即使在二维中也可能在计算上有用。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling spectra simulation of interacting Majorana wires
最近在InSb混合超导-半导体器件上的隧穿实验为自旋轨道量子线中受磁场和超导邻近效应影响的Majorana边缘模的稳定化提供了希望。将实验场景与微观描述联系起来会带来不同类型的挑战，例如解释相互作用对导线隧穿特性的影响。我们开发了一个密度矩阵重整化群（DMRG）分析的隧道光谱的相互作用的Majorana链，我们解释的Kitaev链模型。我们的DMRG方法使我们能够计算到零频率的谱函数，在那里我们分析了马约拉纳零偏置峰如何受到相互作用的影响。从研究的拓扑相变之间的拓扑和平凡的超导相在导线中，我们认为，散装间隙关闭一般影响的邻近峰和Majorana峰，这应该是可观察到的运输信号。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin and Majorana polarization in topological superconducting wires
我们研究了一个一维导线与强大的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合（SOC），它支持马约拉纳费米子时，受到塞曼磁场和接近的超导体。使用分析和数值计算技术，我们计算的电子自旋织构的马约拉纳端态。我们发现，这些国家的自旋极化依赖于Rashba和Dresselhaus SOC组件的相对大小。此外，我们还定义并计算了局部的“Majorana极化”和“Majorana密度”，并指出它们可以作为表征平凡系统和Majorana束缚模之间拓扑转变的序参量.我们发现，当地的“马约拉纳极化”相关的横向自旋极化，我们建议测试马约拉纳费米子在一维系统中的自旋极化态密度测量的存在。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-bias peaks in spin-orbit coupled superconducting wires with and without Majorana end-states
马约拉纳束缚态最简单的实验探测方法之一是零偏压隧穿电导的量子化值（2e^2/h）。当温度略大于马约拉纳峰的固有宽度时，电导不再量子化，但零偏置峰可以保留。这种非量子化的零偏置峰最近已被报道的半导体纳米线与邻近诱导超导。在本文中，我们分析的零偏置峰的存在下的Majorana端态的关系，通过模拟的隧道电导多带线与现实量的障碍。我们表明，该系统一般表现出（非量子化）零偏置峰，即使当导线是拓扑平凡的，不具有马约拉纳端态。我们最近的实验进行比较，并讨论了必要的要求，确认存在的马约拉纳状态。
2012-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low-energy sub-gap states in multi-channel Majorana wires
已知一维p波超导体在其端部具有马约拉纳束缚态。具有有限宽度W的超导导线除了可能的马约拉纳端态之外，还可能具有费米子子带隙态。虽然它们不一定抑制使用马约拉纳端状态的拓扑计算，这些subgap状态可以模糊的拓扑相位通过状态密度测量的识别。我们提出了两个简单的模型来描述低能费米亚带隙态。如果导线的宽度W远小于超导体相干长度λ，则相关的子带隙态定域在导线的端部附近，并在零能量附近聚集，而如果$W \gtrsim ξ$，则最低能量的子带隙态是离域的。值得注意的是，最低的费米子子带隙态（如果存在的话）的能量对于W ~ π具有最大值。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-universal conductance in quasi-helical quantum wires
在具有理想螺旋模式的量子线中，电导以e^2/h为单位进行量子化，前提是量子线连接到费米液体导线。我们表明，这种普遍性不持有部分间隙准螺旋系统，如拉什巴纳米线受到磁场，这是常用的模仿螺旋Luttinger液体。相反，它们的电导具有一个非普适值，该值取决于导线中的相互作用，即使在费米液体铅存在的情况下也是如此。非普适电导的根源在于自旋和电荷自由度的非平凡混合，这反过来又定义了非螺旋低能哈密顿量。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Gate defined wires in HgTe quantum wells: from Majorana fermions to spintronics
我们介绍了一个很有前途的新平台，马约拉纳零模式和各种自旋电子学应用的基础上，在碲化汞量子阱中的栅极定义的线。由于碲化汞的类狄拉克能带结构，这种系统的物理性质与传统的量子线有显著的不同。最引人注目的是，我们表明，栅极定义的碲化汞线的子带参数表现出精致的可调谐性：适度的栅极电压变化允许一个调制的Rashba自旋轨道能量从零到~ 30 K，和有效的g因子从零到巨大的值超过600。大的可实现的自旋-轨道耦合和g因子一起允许在这种设置中在非常低的磁场下访问马约拉纳模式，同时保持对无序的鲁棒性。作为一个额外的好处，门定义的线（在碲化汞或其他设置）应大大促进网络的制造用于检测Majoranas的精细传输实验，以及实现非阿贝尔统计和量子信息设备。
2013-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From Andreev bound states to Majorana fermions in topological wires on superconducting substrates : a story of mutation
研究了拓扑纳米线隧道与s波超导衬底耦合中的邻近效应。我们使用一般的格林函数的方法，使我们能够研究的Andreev束缚态在电线到马约拉纳费米子的演变。我们表明，隧道耦合的强度诱导拓扑转变，其中的马约拉纳费米子态可以被破坏时，耦合很强。此外，我们提供了一个唯象研究的影响，在超导体中的混乱的形成马约拉纳费米子。我们注意到一个非平凡的效果的准粒子加宽项，它可以把线从拓扑到非拓扑相在一定范围内的参数。我们的结果也有直接的后果，纳米线耦合到一个非均匀的超导体。
2013-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Splitting the hinge mode of higher-order topological insulators
高阶拓扑绝缘体（HOTI）的表面包括具有破缺反转对称性的二维拓扑绝缘体（TI），其质量由表面的微观细节（诸如表面电势和终止）确定。它拥有一个固定到选定铰链的螺旋模式，其中曲面间隙会更改其符号。我们研究了扰动，打破时间反演和粒子守恒的螺旋模式，如塞曼场和邻近的超导体的效果。我们发现，在相反的螺旋模式的反转对称TI，这是有间隙的这些耦合，在铰链的螺旋模式可以保持无间隙和空间分裂。当这种情况发生时，塞曼场将螺旋模式分裂成围绕磁化区域的手征模式;超导体导致围绕超导区域的螺旋马约拉纳模式。两者的结合可能会导致其中一个手征马约拉纳模的缺口，并留下一个单一的一维手征马约拉纳周围的超导岛。我们建议，不同的拓扑状态可以测量的电输运。
2019-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Supercurrent blockade in Josephson junctions with a Majorana wire
本文研究了具有马约拉纳费米子端态的拓扑非平凡超导线与s波BCS超导电极隧道耦合的约瑟夫森效应。在S-TS结中，在相当一般的条件下不可能有超电流流动。对于S-TS-S结，体TS准粒子必须是可接近的以具有约瑟夫森效应。在无相互作用的情况下，我们得到了精确的电流-相位关系（CPR），并发现π周期行为与负临界电流弱隧道耦合。然后，充电效应导致异常CPR $I(φ)=I_c \cosφ$，其中奇偶敏感临界电流I_c提供马约拉纳状态的签名。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
RKKY interaction at helical edges of topological superconductors
本文研究拓扑超导体边缘附近磁性杂质的自旋行为，发现单杂质自旋沿边缘排列，双杂质间RKKY相互作用由Majorana边缘态介导并导致铁磁排列，可用于探测螺旋Majorana边缘态。
2023-04-15 cond-mat.mes-hall
Braiding errors in interacting Majorana quantum wires
马约拉纳束缚态途径已成为拓扑量子计算实现的主要方向之一。对于Kitaev量子线的Y型结，在考虑准粒子背景的情况下，我们数值研究了量子线的编织。编织误差的两个主要来源被认为是由于编织操作的不完全绝热性以及MBS的杂交导致的保真度损失。明确提取的编织阶段在低能量马约拉纳部门从完整的多粒子希尔伯特空间，使我们能够分析故障的独立粒子图片马约拉纳编织。此外，我们发现最近邻相互作用显着影响编织性能的更好或更差，这取决于耦合的符号和幅度。
2017-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in semiconductor nanostructures with two wires connected through ring
我们研究了半导体纳米结构中的Majorana费米子，该结构具有两条通过环连接的导线。纳米结构是镜面对称的，并且接近超导体。Rashba自旋轨道耦合和一个磁场平行于线或垂直于环。此外，通过超导环的中心施加一个磁通量，由于磁通量量子化和超导环中超导电流的热力学平衡，使得两条导线中超导序参量的相位差为零或$π$。如果相位差为$π$，两个马约拉纳模式显示出现在周围的环，而不相互作用。相反，如果相位差为零，这些马约拉纳模式消失，并在环周围的本地化状态具有有限的能量。这些状态可以通过将两个正常引线连接到导线和第三个引线直接连接到环的电导测量来检测。在从连接到导线的引线之一到直接连接到环的引线的差分电导的偏置依赖性中示出了通过马约拉纳模式（即，在具有$π$相位差的情况下）导致非常接近零偏置的两个峰值，而通过具有有限能量的状态的隧穿（即，在具有零相位差的情况下）如果环半径小，则导致远离零偏置的峰值。这种差异的情况下，没有马约拉纳模式在小环半径是明显的，因此可以用来识别马约拉纳模式。
2014-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anderson localization of a Majorana fermion
在准一维拓扑超导体的边界上可以产生孤立的马约拉纳费米子态。如果将这样的超导体连接到无序的量子线上，马约拉纳费米子就会扩散到量子线中，服从安德森局域化。我们研究了这种效应的限制下，一个粗线与打破时间反转和自旋旋转对称性。利用超对称非线性西格玛模型，我们计算了导线中的平均局域态密度作为能量和与超导体的界面距离的函数。我们的结果可以用Majorana能级的排斥和局域态的Mott杂化定性地解释。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Wireless Majorana Bound States: From Magnetic Tunability to Braiding
我们提出了一个通用的平台来研究马约拉纳束缚态（MBS）的存在性和他们的非阿贝尔统计通过编织。这种实现方式结合了一个二维电子气中形成的半导体量子阱上生长的表面上的s波超导体与附近的阵列的磁性隧道结（MTJ）。由MTJ产生的底层磁性织构提供高度可控的拓扑相变以在二维中限制和传输MBS，从而克服了对导线网络的要求。得到的标度关系证实，各种半导体量子阱材料是适合于这个建议。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two types of topological transitions in finite Majorana wires
受超导邻近效应条件下纳米线中Majorana态研究的最新进展的启发，我们讨论了无限大系统中常见的拓扑跃迁与其他类型的拓扑跃迁之间的对应关系，这些拓扑跃迁表现在散射矩阵的极点位置上.我们建立了一个普适的依赖性的极点位置附近的公共转变的参数控制的过渡，并讨论了微分电导的极点转变的表现形式。
2012-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana bound states and non-local spin correlations in a quantum wire on an unconventional superconductor
本文从理论上研究了位于非常规超导体上的一维金属量子线（不存在自旋-轨道相互作用）的邻近效应。三种不同的材料类别被认为是一个基板：（i）在D类的手征超导体与破缺的时间反转对称;一个DIII类超导体（ii）和（iii）没有一个非平凡的Z2数。有趣的是，我们发现退化的零能量马约拉纳束缚态在两端的线的所有三种情况下。在情形（i）中，它们对自旋-轨道相互作用是不稳定的，而在情形（ii）和（iii）中，它们受到时间反演对称性的拓扑保护。值得注意的是，我们表明，非本地自旋之间的相关性的两端的线可以简单地控制在我们的设置的门电位。
2012-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero bias conductance peak in Majorana wires made of semiconductor-superconductor hybrid structures
受最近的实验报告[1]的启发，声称在超导体-超导体混合结构中可能观察到Majorana模式[2，3，4，5]，我们从理论上研究了与拓扑超导相中的零能Majorana模式相关的零偏压电导峰作为温度，隧道势垒，以及对于有限长度的实际导线，从导线方向倾斜的磁场。我们发现，较高的温度和隧道势垒，以及一个大的磁场在横向的导线长度的方向可以非常强烈地抑制零偏置电导峰中观察到的参考。[1]的文件。我们还表明，一个强大的磁场沿导线可能最终导致分裂的零偏置峰成一个双峰的双峰能量分裂振荡的函数增加磁场。我们的结果基于半导体混合结构中的拓扑超导性的标准理论，在存在邻近诱导超导性，自旋轨道耦合，和塞曼分裂表明，尽管实验中存在一些明显的异常，但最近报道的实验数据与现有理论基本一致，从而预测了半导体混合结构中马约拉纳模的存在。第一眼的观察我们还提出了几个具体的新的预测，未来的观测Majorana分裂在实验中使用的有限电线。
2012-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous proximity effect under Andreev and Majorana bound states
本文理论研究了Rashba纳米线正常金属/扩散正常金属/超导体结中的反常邻近效应，发现零能峰对无序的鲁棒性依赖于超导体长度，可作为区分平庸安德烈耶夫束缚态与拓扑马约拉纳束缚态的关键指标。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Helical order in one-dimensional magnetic atom chains and possible emergence of Majorana bound states
我们从理论上得到了在具有Rashba自旋-轨道耦合的一维或二维电子气上排列成一维链的局域磁性杂质自旋的相图。自旋之间的相互作用由Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）机制通过电子气介导。最近的工作预测，这样的系统可能内在地支持拓扑超导性时，螺旋自旋密度波形成的自旋，超导性是在电子气中诱导。我们分析，使用分析和数值计算技术，在这种情况下，这样的螺旋自旋状态是稳定的，在一个现实的情况下存在的障碍。我们表明，它变得不稳定的形成（反）铁磁畴，如果在杂质自旋位置$δR$的无序变得与费米波长。我们还研究了稳定性的螺旋状态对高斯潜在的电子系统中使用的图解方法的障碍。我们的研究结果表明，为了稳定的螺旋自旋状态，从而新兴的拓扑超导性，一个足够强的Rashba自旋轨道耦合，引起Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，是必需的。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evolution of the transmission phase through a Coulomb-blockaded Majorana wire
我们提出了一个研究的电子传输通过半导体量子线与强自旋轨道耦合接近的s波超导体，这是库仑阻塞。这种系统在存在外部磁场的情况下支持马约拉纳零模式。如果没有超导性，预计在传输阶段会发生相位损耗，我们发现，当拓扑超导相稳定时，相位损耗就会消失。我们表示隧道通过纳米线的帮助下，有效的矩阵元素，这取决于费米子宇称的线和Bogoliubov-德-Gennes波函数的重叠。使用修改后的散射矩阵形式主义，允许包括电子-电子相互作用，我们研究了在不同的制度的传输阶段。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rotating Zeeman field as a tool for Majorana zero mode detection in topological superconducting wire
Institute of Molecular Physics of the Polish Academy of Sciences（波兰科学院分子物理研究所）
通过旋转纳米线中的塞曼场方向，同时保持量子点中塞曼场方向不变，分析量子点自旋极化变化，可检测马约拉纳零模形成和拓扑相变。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlling non-Abelian statistics of Majorana fermions on Majorana dimer lattices
在适当的外部条件下，接近s波超导体的半导体纳米线可以处于拓扑超导（TS）相。这个阶段支持在导线两端的局部零能量马约拉纳费米子。然而，由于这种线的一维拓扑结构，Majorana费米子的非阿贝尔交换统计很难验证。在本文中，我们提出了一个计划，运输马约拉纳费米子之间的两端不同的线使用隧道，这是可控的栅极电压。这种隧道产生的马约拉纳费米子的跳跃可以用来交换马约拉纳费米子。由此获得的交换过程是由一个非阿贝尔编织运营商，是唯一确定的良好控制的微观隧道参数。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconducting phase in helical Shiba chains
最近，有人提出，拓扑超导性和马约拉纳端态可以实现在一个链的磁性杂质的表面上的s-波超导体的磁矩形成一个自旋螺旋作为结果的超导衬底介导的RKKY相互作用。在这里，我们研究这种情况下，理论上通过开发一个紧约束Bogoliubov-德Gennes描述从希巴束缚态诱导的个别磁性杂质。虽然由此产生的模型哈密顿量与一维无自旋p波超导体的Kitaev模型有相似之处，但也有重要的差异，最明显的是跳跃和配对的长程性质以及复杂的跳跃幅度。我们使用分析和数值方法来探讨这些差异的相图和本地化特性的马约拉纳端态时，芝链是在拓扑超导相的后果。
2013-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effective g-factor in Majorana Wires
我们使用的有效g因子的亚带隙状态，g*，在混合InAs纳米线与外延铝壳的超导态密度是如何分布的半导体芯和金属壳之间。我们发现了一个阶梯状的减少g* 和改善硬间隙与降低载流子密度的纳米线，由栅极电压控制。这些观察结果与Majorana设备有关，Majorana设备需要可调的载流子密度和g* 超过邻近超导体的g因子。此外，我们观察到的关闭和重新打开的子隙光谱中的间隙与零偏压电导峰的出现相一致。
2018-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magneto-Josephson effects and Majorana bound states in quantum wires
马约拉纳束缚态的一个显著特征是它们产生的奇异约瑟夫森效应，经典的例子是跨结相位差具有4π周期性的分数约瑟夫森电流。最近的研究表明，拓扑绝缘体边缘支持一种新的“磁约瑟夫森效应”，即无耗散电流表现出4π周期依赖性，也对结的两个银行的塞曼场的相对取向。本文研究了自旋轨道耦合量子线结中的磁约瑟夫森效应。与拓扑绝缘体的情况相反，磁约瑟夫森效应的周期性不再遵循严格的超导-磁对偶的哈密顿量。我们采用数值计算以及分析参数，以确定显示异国情调的约瑟夫森物理量子线结的域配置，并阐明与相应的设置拓扑绝缘体边缘的特性差异。为了给实验提供指导，我们还估计了实际参数范围内磁约瑟夫森效应的大小，并比较了马约拉纳相关的贡献与非马约拉纳态共存的2π周期效应。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Odd-even rule for zero-bias tunneling conductance in coupled Majorana wire arrays
一个半导体纳米线与强Rashba耦合和接近超导主机马约拉纳边缘模式。这种纳米线与线间耦合的阵列给出了一个二维拓扑超导体的近似描述，其中取决于磁场和化学势的强度，可以实现丰富的相图托管平凡和不同类型的非平凡相。在这里，我们从理论上考虑这样一个二维组装的自旋轨道耦合超导纳米线和计算之间的正常电极和导线的拓扑制度的集体隧穿电导。当组装的导线数为$N$时，由于Majorana键合和反键合状态的形成方式，我们发现$N$电导峰关于偏压$V = 0$对称出现，对于偶数$N$。当$N$为奇数时，也会出现ZBCP。这样的组件可以通过标准纳米制造技术来实现，其中通过使用机械开关（或局部顶选通）来使$N$变为偶数或奇数，从而分别切换ZBCP $OFF$或$ON$，可以将各个纳米线变为$ON$或$OFF$。因此，我们的结果可以用来实现和检测拓扑超导性有效，明确和在一个可控的方式。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in an out-of-equilibrium topological superconducting wire: an exact microscopic transport analysis of a p-wave open chain coupled to normal leads
拓扑超导体是实现拓扑量子计算思想的主要候选者，因为它们可以支持像马约拉纳费米子这样的非阿贝尔激发。我们超越了低能量的有效模型描述的马约拉纳束缚态（MBS），推导出非平衡输运性质的导线几何形状的这些系统中存在的任意大的施加电压。我们的方法涉及量子朗之万方程和非平衡格林函数。凭借一个完整的微观计算，我们能够模拟的超导导线和金属导线之间的隧道耦合现实;研究的作用，高能量的非拓扑激发;预测的行为比较为奇数与偶数的网站数量的增加;和研究整个拓扑量子相变（QPT）的演变。我们发现，归一化的谱权重在MBS可以是非常大的，并在拓扑QPT连续为零。我们的研究结果有具体的影响，实验搜索和研究的MBS。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weyl-Majorana solenoid
具有轴向磁化的外尔半金属线具有沿着其周边缠绕的金属表面状态（费米弧），连接具有相反拓扑电荷（贝里曲率）的体外尔锥。我们调查发生了什么事，这个“外尔螺线管”，如果导线覆盖着超导体，通过确定沿导线传播的表面模式的色散关系。与超导体的耦合将费米弧分解成一对马约拉纳模，它们被能隙分开。当耦合强度沿导线变化时，存在捕获马约拉纳费米子的间隙反转。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
