Period-doubling in the phase dynamics of a shunted HgTe quantum well Josephson junction
本研究通过测量HgTe量子阱分流约瑟夫森结的微波发射，发现分流布线寄生电感导致的倍周期非线性动力学可在半约瑟夫森频率产生额外发射峰，从而模拟拓扑态的$4π$周期性，提示不应将该发射直接作为拓扑超导的证据。
2024-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection at the edge of a two-dimentional semimetal
本文研究了在20 nm宽的碲化汞量子阱中实现的铌超导体与二维半金属边缘界面的电子输运。在实验上，我们观察到一个单一的Andreev接触的典型行为是复杂的一个明显的零偏置电阻异常和浅subgap电阻振荡与$1/n$周期性。这些结果被证明是独立的超导材料，并应被视为特定的二维半金属在接近超导体。我们解释这些影响起源于Andreev相关过程中的边缘的二维半金属。
2015-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance oscillations at the interface between a superconductor and the helical edge channel in a narrow HgTe quantum well
实验研究了带反转二维电子系统边缘与超导体界面的电子输运。该界面是作为一个隧道NbN侧接触到一个狭窄的8~nm碲化汞量子阱。它展示了超导能隙内具有有限电导的典型Andreev行为。令人惊讶的是，电导是由一些等距振荡调制。这种振荡只出现在超导能隙内和最低温度1~K以下。振荡在垂直于二维电子系统平面的磁场中完全消失。相反，振荡的周期仅受最高的，高达14 T的，面内取向的磁场的微弱影响。我们解释这种行为的干涉振荡的螺旋一维边缘通道由于接近超导体。
2015-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave studies of the fractional Josephson effect in HgTe-based Josephson junctions
物质拓扑相的兴起与它们承载马约拉纳束缚态的潜力密切相关，马约拉纳束缚态是寻求强大的、拓扑保护的量子信息处理的一个强有力的因素。为了产生这样的状态，一种选择的方法是在拓扑绝缘体中诱导超导性。超导性和拓扑绝缘体的电子性质之间的相互作用的工程是一项具有挑战性的任务，因此理解简单的超导器件如约瑟夫森结的物理是非常重要的，其中新的拓扑性质有望出现。在这篇文章中，我们回顾了最近的实验研究拓扑超导拓扑绝缘体，使用微波激发和检测技术。更准确地说，我们已经制造和研究的拓扑约瑟夫森结的碲化汞的弱连接在两个Al或Nb接触。在这样的设备中，我们已经观察到两个签名的分数约瑟夫森效应，这是预计将出现从拓扑保护的无隙Andreev束缚态。我们首先回顾拓扑约瑟夫森结的理论背景，然后转移到实验观察。然后，我们评估所观察到的功能的拓扑起源，并得出结论，展望更先进的微波光谱实验，目前正在开发中。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Distinguishing Majorana bound states from localized Andreev bound states by interferometry
马约拉纳束缚态（MBS）的实验证据，到目前为止，主要是基于零偏置电导峰的鲁棒性。然而，由于Andreev束缚态（ABS）位于岛的末端，也可能出现类似的特征。我们表明，这两种情况下，可以区分的干涉实验的基础上嵌入一个库仑封锁的岛屿到Aharonov-Bohm环。对于两个ABS，当基态接近简并时，共隧穿可以改变岛的状态，抑制干涉。相比之下，对于两个MBS的基态是非简并的，共隧穿必须保持岛状态，这导致$h / e$周期性电导振荡与磁通量。这种干涉装置可以用半导体纳米线或具有邻近诱导超导性的二维电子气来实现，并且也可以是用于宇称翻转机制的有用的光谱工具。
2018-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Differentiating Majorana from Andreev Bound States in a Superconducting Circuit
我们研究了一维有限电容拓扑约瑟夫森结的低能理论。跨结的电荷波动耦合到谐振微波场，并可用于探测微观激发，如Majorana和Andreev束缚态。这种婚姻之间的本地化微观自由度和宏观动力学的超导相，导致独特的光谱模式，使我们能够揭示存在的马约拉纳费米子之间的低洼激发。
2019-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave Sensing of Andreev Bound States in a Gate-Defined Superconducting Quantum Point Contact
我们使用超导微谐振器作为一个腔来感测微波的吸收由超导量子点接触定义的表面门在一个接近的二维电子气。重整化的腔频率与相位差跨越点接触是一致的绝热耦合到Andreev束缚态。在$π$相位差附近，我们观察到吸收随栅极电压的随机波动，这与电子传输中的量子干涉引起的调制有关。我们确定的功能一致的存在下，单一的Andreev束缚态和描述的Andreev腔相互作用使用色散Jaynes-Cummings模型。通过拟合弱Andreev腔耦合，我们提取了与电荷噪声一致的~GHz退相干和与局域态相关的传输色散。
2022-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current--phase relation in a topological Josephson junction: Andreev bands vs. scattering states
我们考虑了在三维拓扑绝缘体（TI）的导电二维表面上形成的长拓扑约瑟夫森结。超导关联是由覆盖表面的s波超导体的邻近诱导的。覆盖物之间的1D间距是未填充的或由磁性绝缘体填充。一般来说，由TI表面介导的约瑟夫森电流由散射模式以及结周围的局域态（Andreev束缚态或Andreev带）确定。我们发现，它是至关重要的，以确定拓扑约瑟夫森结的电流-相位关系，考虑到这两个贡献。我们分析了约瑟夫森电流对结的厚度的依赖关系，以及偏离正弦形状的电流-相位关系。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-energy Andreev bound states in iron-based superconductor Fe(Te,Se)
马约拉纳束缚态已被预言存在于拓扑超导体（SC）的涡旋中。在铁基SC Fe（Te，Se）中，基于接近$s$波SC的三维拓扑绝缘体的Fu-Kane模型的实现在几个实验中观察到明显的零能量偏置峰后引起了人们的强烈兴趣。在这里，我们表明，考虑到不均匀性的化学势或潜在的杂质的存在下的表面上的Fe（Te，Se），这些零能量偏置峰的出现可以解释由平凡的Andreev束缚态（ABS），其能量接近于零。我们的数值模拟表明，ABS的行为类似于马约拉纳束缚态。ABS只局限于，说，顶面上，并不能区分与STM提示进行运输实验中的拓扑对应。因此，这种ABS值得仔细研究。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence of Andreev blockade in a double quantum dot coupled to a superconductor
我们设计并研究了一个能够进入电子输运阻断机制的实验系统，在该机制中，位于电流路径上的自旋三重态被禁止进入自旋单重态超导体。为了稳定三重态，双量子点在InAs纳米线中的超导引线附近静电地产生。这些点随机地充满了两种自旋的电子。超导引线是分子束外延生长的铝壳。外壳在一段导线上被蚀刻掉，为双点和普通金属金引线腾出空间。最靠近正常铅的量子点呈现库仑菱形，最靠近超导铅的量子点呈现Andreev束缚态和诱导能隙。实验观测结果与Andreev阻塞的理论模型相比是有利的，之所以这样命名是因为三重态双点配置抑制了Andreev反射。所观察到的泄漏电流可以通过有限的温度来解释。我们观察到预测的四能级简并点的高电流和一个周期性的电导模式控制的占领正常点。随着温度和磁场的增加，奇偶输运不对称性被解除。这种阻塞现象可以用来研究超导体的自旋结构。它还可以在利用Andreev或Majorana状态的量子计算设备中找到实用性。
2021-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum effects in graphitic materials: Colossal magnetoresistance, Andreev reflections, Little-Parks effect, ferromagnetism, and granular superconductivity
不同于更常见的本地电导光谱，非本地电导可以区分非拓扑零能量模式本地化周围的不均匀性，和真正的马约拉纳边缘模式的拓扑阶段。特别是，负的非局部电导是由交叉Andreev反射。在石墨烯中，Andreev反射和带间Klein隧穿通过超导（SC）对势或静电势的作用耦合类电子和类空穴状态。我们在这里探测改性石墨样品中的量子现象。使用Quantum Design物理性质测量系统进行低温至室温下的四点接触传输测量。观察到的负非局域微分电导Gdiff探针的Andreev反射在壁的SC颗粒耦合通过半导体矩阵的约瑟夫森效应。此外，Gdiff显示了电阻式随机存取存储器器件特有的蝴蝶形状。在磁场中，Andreev反射抵消了原本降低的传导的影响。在低温下，磁阻显示出不可逆的但强烈的巨大振荡，这是已知的量子性质。此外，我们还发现了表面上颗粒状的SC以及铁磁性的证据。此外，Little-Parks效应在经典的小振幅和相位滑移驱动的大振幅振荡的磁阻。因此，石墨材料显示出量子电子学应用的潜力，包括整流和拓扑状态。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for Crossed Andreev Reflections in bilayers of (100)YBCO and the itinerant ferromagnet SrRuO3
薄外延SrRuO 3/（100）YBCO铁磁/超导体双层的扫描隧道光谱测量，揭示局部区域中的超导体序参量穿透铁磁超过26 nm，一个数量级大于在铁磁层的相干长度。这些区域由窄（< 10 nm）和长条组成，间隔至少200 nm，与SrRuO 3中已知的磁畴壁结构一致。我们将这种行为归因于交叉Andreev反射，发生在磁畴壁附近。
2006-05-23 cond-mat.supr-con
Quantum Transport Properties of an Exciton Insulator/Superconductor Hybrid Junction
我们提出了一个混合结的电子输运的理论研究，包括一个激子绝缘体夹在正常和超导电极。正常区被描述为双带半金属和超导铅作为双带超导体。在激子绝缘体区域，两个能带中的载流子之间的耦合导致准粒子谱中的激子凝聚和能隙$Γ$。我们确定了四个不同的散射过程在两个接口。两种类型的正常反射，带内和带间;以及两种不同的Andreev反射，一种在同一频带内的回射，一种在两个频带之间的镜面反射。我们计算的微分电导的结构，并显示存在一个最小的激子间隙的顺序的电压。我们的研究结果是有用的激子凝聚体的检测，并提供了一个合理的解释最近的传输实验的碲化汞量子阱和InAs/GaSb双层系统。
2018-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev tunneling through a double quantum-dot system coupled to a ferromagnet and a superconductor: effects of mean field electronic correlations
我们研究了由一个铁磁体、两个量子点和一个超导体串联而成的混合纳米结构的输运性质。本文用非平衡格林函数方法计算了超导带隙内的电流、微分电导和能量透射率。在这种情况下，电荷传输的机制是Andreev反射，这允许控制通过铁磁体极化的电流。我们还包括interdot和intradot的相互作用，并通过平均场近似分析了它们的影响。在存在相互作用的情况下，库仑阻塞往往会将电子定位在双点系统处，导致点处态密度的不对称模式，从而降低通过器件的传输概率。特别地，对于非零极化，点内相互作用分裂自旋简并，由于不同的自旋向上和自旋向下的状态密度而降低电流的最大值。负微分电导（NDC）出现的电压偏置的某些区域，作为Andreev散射与电子相关的相互作用的结果。通过在点处施加栅极电压，可以调整效果，改变出现这种新现象的电压区域。这种控制电流的机制在技术应用中可能是重要的。
2009-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting single-mode contact as a microwave-activated quantum interferometer
在亚带隙电压偏置的超导量子点接触的动力学被示出强烈的微波电磁场的影响。在时间上本地化的序列之间的干扰，微波引起的Landau-Zener过渡之间的电流携带Andreev水平的结果在能量吸收和在几个数量级的亚间隙电流的增加。在电流是反偏置电压的振荡函数的意义上，接触是干涉仪。Andreev能级光谱和微波检测的可能应用进行了讨论。
1998-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance quantization in topological Josephson trijunctions
在两个超导体之间的结中流动的约瑟夫森电流是宏观量子相干性的显著表现，在计量学和量子信息中具有应用。这种平衡电流与结中Andreev态的形成有关，Andreev态的能量周期性地依赖于超导相位差。拓扑学成为预测Andreev态奇异性质的指南。特别是，拓扑超导体在其末端具有马约拉纳模式。然后，在与这样的引线的结中，两个马约拉纳模式的杂交导致Andreev状态与其能量相位依赖性的周期加倍。此外，拓扑保护的交叉点之间的Andreev状态的结有两个以上的引线可以通过一个量化的量子化的量子化。这一预测激发了最近制造多终端连接的努力。在这里，我们结合这两种拓扑效应来预测一个强大的非零量化的三角形拓扑线索。这种装置被设想通过它们的编织来揭示马约拉纳状态的任何性质。我们的预测可以用来评估一个给定的结确实适合执行其编织功能。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson and Andreev transport through quantum dots
本文综述了量子点系统与超导电极和普通电极连接时输运性质的研究现状。综述主要集中在理论成果，但也给出了最相关的实验结果的总结。讨论的很大一部分是致力于单能级安德森型模型推广到包括超导的铅，其中已经包含了大多数有趣的物理现象。特别注意配对和近藤关联之间的竞争，π结行为的出现，Andreev和共振隧穿的相互作用，以及Andreev束缚态的重要作用，这些束缚态表征了大多数这些系统的光谱特性。我们给出了几个不同的分析和数值方法，已开发用于描述这些属性的技术细节。我们进一步讨论了最近的理论努力，致力于将这种分析扩展到更复杂的情况下，如多点，多级或多终端配置，其中新的现象有望出现。这些包括通过约瑟夫森电流控制局域自旋态，以及通过非局域Andreev过程产生纠缠电子对的可能性。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Andreev transport in two-dimensional normal-superconducting systems in strong magnetic fields
在强磁场的限制下，分析了二维正常超导（NS）系统的电导，当输运由束缚在样品边缘和NS界面的电子空穴态介导时，Andreev型的准粒子电流到超流的转换过程被证明是强烈的影响，由混合的边缘状态本地化在NS和绝缘边界。计算了二维NS结构中二次和类Dirac正常态谱的磁导。假设随机散射的边缘模式，我们分析的平均值和波动的电导为任意数量的导电通道。
2010-04-21 cond-mat.supr-con
Josephson current through a long quantum wire
通过一个长SNS结的直流约瑟夫森电流接收来自Andreev束缚态本地化的正常区域，以及从散射状态传入的超导引线的贡献。我们表明，在一个长结的限制，这个电流，在低温下，可以完全表示在费米能量的Andreev束缚态的属性：正常和Andreev反射振幅在左手和右手的S-N接口。这对处理此类系统中的相互作用具有重要意义。
2013-01-16 cond-mat.supr-con
Shiba Bound States across the mobility edge in doped InAs nanowires
我们提出了一个研究的Andreev量子点（QDots）制造的小直径（30 nm）的Si掺杂的InAs纳米线的费米能级可以跨迁移率边缘分离局域态离域状态进行调整。绝缘相的过渡被确定的振幅和宽度的激发能级的下降，并发现超导子带隙共振（SGR）的频谱上有显着的后果。而在深局域的水平，只有准粒子共隧穿观察到的轻微离域的水平，Shiba束缚态的形式和奇偶性变化的量子相变被确定为交叉的束缚态在零能量。最后，在金属制度，单Andreev共振观察。
2017-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localized Edge States in Stacked Al/Ni Multilayers: Possible Evidence of Chiral Hinge Modes
该研究通过相敏Josephson干涉测量在Al/Ni铁磁多层膜Josephson结中发现类SQUID振荡，提示存在局域于边界的手性Andreev边缘态。
2025-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local and non-local quantum transport due to Andreev bound states in finite Rashba nanowires with superconducting and normal sections
我们分析Andreev束缚态（ABS），形成在正常部分的Rashba纳米线，只有部分覆盖的超导层。这些ABS是本地化的超导段的两端附近，可以钉扎到零能量在很宽的范围内的磁场强度，即使纳米线是在非拓扑制度。对于有限尺寸的纳米线（在当前实验中通常为$\lesssim 1$ $μ$ m），ABS定位长度与纳米线的长度相当。因此，ABS的概率密度在整个纳米线中是非零的，并且微分电导计算揭示了纳米线两端的相关零偏置峰（ZBP）。当第二正常部分在超导部分的相对端处承载附加ABS时，两个ABS的组合可以模仿伴随着ZBP的出现的局部和非局部电导中的体隙的闭合和重新打开。这些签名让人想起那些预期的马约拉纳束缚态（MBS），但在这里发生在非拓扑制度。我们的研究结果表明，在一个典型的超导纳米线的端部或一个明显的关闭和重新打开的散装间隙在本地和非本地电导的相关ZBP的电导测量是没有决定性的指标MBSs的存在。
2021-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous $h/2e$ periodicity and Majorana zero modes in chiral Josephson junctions
本文揭示了手性约瑟夫森结中手性Andreev边缘态耦合导致$h/2e$磁通周期性的机制，并指出该周期性与结两端鲁棒的马约拉纳零能模同源，从而提供了一种通过夫琅禾费振荡周期识别马约拉纳零能模区间的方法。
2023-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gaplessness from disorder and quantum geometry in gapped superconductors
Cornell University（康奈尔大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
研究揭示了无序和量子几何如何在存在能隙的超导体中诱导无隙性，通过控制局域化长度和束缚态混合，揭示了低能性质与脏节点超导体的相似性。
2026-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superconductivity and fermionic dissipation in quantum Hall edges
本文通过引入边缘模式与 Abrikosov 涡旋核心费米子浴的耦合模型，解释了分数霍尔边缘中交叉 Andreev 反射强于整数情形及其温度依赖差异，并指出该信号不能直接证明 parafermion 零模存在。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Andreev bound states at boundaries of polarized 2D Fermi superfluids with s-wave pairing and spin-orbit coupling
本研究通过自旋分辨Bogoliubov-deGennes形式解析了极化二维s波配对费米超流体边界处的安德烈耶夫束缚态，揭示了真空边界和拓扑-非拓扑界面处的马约拉纳模式及其自旋特性，为实验实现非传统马约拉纳准粒子提供理论指导。
2023-01-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Tunable hybridization of Majorana bound states at the quantum spin Hall edge
在存在邻近感应磁序（F）或超导序（S）的情况下，拓扑绝缘体的螺旋边缘处的限制是可能的。这两种现象的相互作用导致局部马约拉纳束缚态（MBS）的形成，或同样（在某些共振条件下）形成普通的安德烈耶夫束缚态（ABS）。我们研究了由F或S势垒交替区域组成的结中束缚态的性质。有趣的是，F区的磁化方向和S区之间的相对超导相可以用来任意杂化MBS或ABS。我们表明，本地属性的MBS转化为一个特定的非本地超导配对振幅。值得注意的是，配对振幅的对称性包含了它所源自的束缚态的性质的信息。因此，这种对称性原则上可以用来区分MBS和ABS，因为在我们的设置中，局域态密度和非局域配对之间有很强的联系。
2017-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking and gapped surface states due to spontaneous emergence of new order in $d$-wave nanoislands
我们解决了Bogoliubov-de Gennes方程自洽的$d$波序参量在纳米$d$波系统与[110]表面，并表明，自发时间反转对称性（TRS）破缺发生在低温下，由于自发诱导的复杂序参量的扩展$s$波对称性。Andreev表面束缚态，这是由一个一维（1D）的拓扑不变量的存在下的TRS保护，缺口的出现，这个新的序参量。扩展的$s$ -波序参量局域在表面附近的一个狭窄的区域内，这是一致的事实，即拓扑保护的无间隙的Andreev表面态的特征在于由一维拓扑不变量。在该TRS破坏阶段中，不仅诱导出复序参量，而且$d$波序参量本身也变得复。此外，拓扑保护的消失带来了新的旋涡现象的表面附近。我们发现，如果纳米岛的边长或无限长纳米管的宽度相对较大，则在沿表面的扩展$s$ -波序参量中形成涡旋-反涡旋对。
2017-07-21 cond-mat.supr-con
Proximity-induced quasi-one-dimensional superconducting quantum anomalous Hall state: a promising scalable top-down approach towards localized Majorana modes
本文通过刻蚀约100纳米宽QAHI纳米带并与Nb超导体构成异质结，观测到磁场增强下多带隙内电导峰演化为零偏压电导峰，提出其可能源于零能马约拉纳模式，为可扩展局域马约拉纳模式实现提供了新平台。
2023-02-14 cond-mat.supr-con
Dark solitons in a superfluid Fermi gas
通过求解Bogoliubov-deGennes方程组，并寻找序参量的实解和奇解，研究了超流费米气体中暗孤子沿BCS-BEC交叉的行为.我们发现，在共振幺正区，散射长度是大的，孤子的密度分布有一个深的最小值，不同的BCS制度中发生的。超流间隙被发现是显着淬火的孤子的存在，由于Andreev费米子束缚态的发生本地化附近的节面的序参量。
2007-10-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Magnetic tilting and emergent Majorana spin connection in topological superconductors
由于电荷中性和局部性质的表面马约拉纳模式，检测方案通常依赖于本地光谱或干扰通过约瑟夫森效应。在这里，我们从理论上研究了一个二维锥的马约拉纳费米子定位在DIII类拓扑超导体的表面的磁响应。对于一个平行于表面的场，塞曼项消失，轨道项引起安德烈耶夫能级的多普勒频移，导致表面马约拉纳锥的倾斜。对于大于临界阈值场$H^*$的场，系统经历了从I型到II型Dirac-Majorana锥的转变.在球面几何中，表面曲率通过轨道和塞曼之间的相互作用导致倾斜项中的马约拉纳自旋连接的出现，这在负能态和正能态之间产生有限的非平凡耦合。因此，马约拉纳模式预计将显示出有限的响应所施加的领域，获得了一个通用的字符在有限的几何形状和打开的方式来检测马约拉纳模式通过时间相关的磁场。
2018-09-18 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic Order and π-triplet Pairing in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State
从Bogoliubov-de Gennes（BdG）方程出发，研究了d波FFLO超导电性与非公度AFM序共存的反铁磁Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（AFM-FFLO）态.我们发现，不相称的AFM秩序是稳定的FFLO状态的Andreev束缚态的外观定位在FFLO序参量的零周围。AFM-FFLO态被诱导的π-三重态超导性（对密度波）进一步增强。AFM顺序发生在FFLO状态下，即使它在正常状态下和BCS状态下都不稳定。AFM有序、d波超导和π三重态配对的序参量主要集中在它们的空间结构上。讨论了BdG方程以外的自旋涨落的作用。讨论了它们与CeCoIn_5高场超导相的关系。
2009-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
