Charge-impurity-induced Majorana fermions in topological superconductors
本文数值研究了拓扑超导体中带电杂质诱导的马约拉纳费米子。由Bogoliubov-de Gennes方程揭示：（i）对于准一维系统，一对磁场被束缚在一个电荷杂质的两侧，并且很好地分离;（ii）对于二维正方形晶格，电荷杂质诱导的磁场类似于已知的一对涡旋诱导的磁场，其中一个磁场被杂质束缚，而另一个出现在边界处.此外，相应的局域态密度进行了探讨，表明MF状态的存在下，可以通过实验来测试。
2014-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Free Majorana Fermions with Superconducting Quantum Wires and a Magnetic Impurity
CPHT, CNRS, Institut Polytechnique de Paris（巴黎综合理工学院）
研究通过两通道Kondo模型探讨磁性自旋1/2杂质与超导量子线边缘束缚态的相互作用，揭示两种零能Majorana费米子的产生与保护机制。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identification of topological superconductivity in magnetic impurity systems using bulk spin-polarization
磁杂质的自旋轨道耦合，但在其他常规超导体的表面上提供了一个很有前途的方法来工程拓扑超导体与马约拉纳束缚态的边界模式。在这项工作中，我们表明，自旋极化的内部的一维杂质链和二维岛屿可以用来确定的拓扑相，因为它改变的标志正是在拓扑相变。这提供了一个独立的探头的拓扑相，超越零能量马约拉纳束缚态出现在边界的拓扑区域。
2020-09-11 cond-mat.supr-con
Symmetry-protected topological invariant and Majorana impurity states in time-reversal-invariant superconductors
我们解决的问题，是否个别的杂质可以诱导零能量状态的时间反演不变的拓扑超导体，并定义了一类对称性，保证这种状态的存在，为一个特定的值的杂质强度。这些对称性允许定义位置空间拓扑Z_2不变量，它与标准体拓扑Z_2不变量相关。我们的一般结果适用于时间反演不变的p波相位的掺杂Kitaev-海森堡模型，在那里我们演示了如何晶格的杂质可以驱动一个拓扑平凡的系统到非平凡的阶段。
2015-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing in a nonunitary p-wave superconductor with multiple Majorana fermions
奇频库珀对由于便于研究包括马约拉纳费米子在内的拓扑超导体的边缘态而受到人们的关注。虽然一个无自旋p波超导体在一个拓扑相中只有一个马约拉纳费米子，但有磁场的系统可以达到多个马约拉纳费米子的拓扑相。为了区分这些多个马约拉纳费米子相位，我们相关的能谱与奇频率对振幅增加系统的大小。系统大小依赖性告诉我们三条信息：边缘处的马约拉纳费米子数量的奇偶性，具有不同局域长度的马约拉纳费米子对应的低能模的数量，以及马约拉纳费米子的指纹。此外，我们提出的空间依赖性的奇频f矢量，这是从奇频对振幅和自旋结构的奇频库珀对。我们发现，奇数频率的f向量是固定在同一方向上的任何拓扑相位。此外，我们还发现奇频库珀对的自旋态倾向于朝向磁场的方向。我们的研究结果强调了奇频库珀对可以作为多个马约拉纳费米子的检测和拓扑相位之间的区别的一个很好的指标。
2022-05-06 cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Nodal Superconductors: Gapless Topological Phase
我们证明，马约拉纳费米子存在于系统的边缘和涡核中，即使在一个特定的，但现实的条件下与反对称自旋轨道相互作用和非零磁场低于上临界场的情况下，如d波配对状态的节点激发的超导体。我们澄清，马约拉纳费米子状态的拓扑保护，尽管存在大量的无隙节点激发，因为存在一个非平凡的拓扑数。我们的发现大大扩大了我们可以探索马约拉纳费米子状态的目标系统。
2010-07-26 cond-mat.supr-con
Majorana fermions as quanta of a superfluid vacuum
这篇关于马约拉纳费米子的热力学特征的短文在2013年秋季向有限的读者分发。由于最近的实验正在寻找可能的签名的气体马约拉纳激发局限在二维表面的超流体$^3$ He-B似乎及时张贴这一早期的观点arXiv。
2022-03-30 cond-mat.supr-con
Determination of Cooper pairs and Majorana fermions currents ratio in DC-SQUID with topologically nontrivial barriers
本文给出了具有拓扑平凡和非平凡势垒的DC-SQUID相动力学的数值研究结果。在我们的计算中，我们考虑了超导电流的两个组成部分，库珀对（$2π$ -周期）和马约拉纳费米子（$4π$ -周期）电流。给出了回流电流的磁场依赖性。这种依赖性的定性行为进行了解释。我们证明了在双分量超导电流的情况下，返回电流随库珀对和马约拉纳费米子比的位移随磁场的周期性随磁场的变化。这种效应使得实验上确定库珀对和马约拉纳费米子流之比成为可能。
2016-11-22 cond-mat.supr-con
Majorana fermions in spin-orbit coupled ferromagnetic Josephson junctions
我们研究了二维自旋轨道耦合铁磁超导体-正常态超导体（SNS）约瑟夫森结中所有可能的Majorana模，并提出了检测它们的实验。当S区处于非平凡的拓扑相位，结两端存在超导相位差$ϕ= π$时，N区出现两个无激发能隙的离域Majorana费米子.此外，如果S和N属于不同的拓扑相，并且费米面分离良好，那么对于所有$ϕ$，在两个SN界面上也会出现具有有限激发能隙的定域Majorana费米子.
2011-11-17 cond-mat.supr-con
Three-Dimensional Majorana Fermions in Chiral Superconductors
通过一个系统的对称性和拓扑分析，我们建立了三维手征超导体与强自旋轨道耦合和奇宇称配对一般主机低能节准粒子是自旋非简并和实现马约拉纳费米子在三维空间。通过考察晶体中由具有角动量$j$的Bloch电子形成的具有总角动量$J$的手征库珀对的各种类型，得到了无带隙Majorana准粒子的能量-动量关系和在费米面上位置的综合分类.我们发现，在自旋选择性点节点附近的散装马约拉纳费米子的存在是植根于自旋轨道耦合超导体中的手征配对的非幺正性质。我们解决实验签名的马约拉纳费米子，并发现，核磁共振（NMR）的自旋弛豫率显着抑制核自旋极化沿节方向作为一个结果的自旋选择性马约拉纳性质的节准粒子。此外，Majorana节点在散装有非平凡的拓扑结构，并暗示存在的Majorana束缚态的表面上，形成弧的动量空间。最后，我们提出了重费米子超导体PrOs $_4$ Sb $_{12}$和相关材料作为有前途的候选人的非酉手性超导体托管三维马约拉纳费米子。
2017-02-05 cond-mat.supr-con
Majorana fermion arcs and the local density of states of UTe$_2$
$\text{UTe}_2$是手征p波超导性的主要候选者，并且用于承载奇异的马约拉纳费米子准粒子。受最近STM实验的启发，我们研究了手征p波超导体中的粒子-空穴对称性破缺。我们计算的局部态密度从马约拉纳费米子表面状态的存在下，Rashba表面自旋轨道耦合，这预计是相当大的重费米子材料，如UTe $_2$。我们发现，时间反演和表面反射对称性破缺导致自然配对倾向于三重态对密度波状态，这自然可以解释破缺的粒子-空穴对称性。
2021-07-09 cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and Topology in Superconductors
拓扑超导体是一类新的量子凝聚相，其特征在于库珀对态的拓扑非平凡结构。在样品表面和拓扑超导体的涡核中，马约拉纳费米子（Majorana fermions），即与自己的反粒子相一致的粒子，表现为Bogoliubov准粒子。Majorana费米子的存在性和稳定性由系统对称性约束的体拓扑不变量保证。拓扑超导体中的马约拉纳费米子服从一种新型的量子统计，称为非阿贝尔统计，它不同于玻色和费米统计，可以用于拓扑量子计算。此外，马约拉纳费米子引起了各种奇异的现象，如“分馏”，非局域相关，和“隐形传态”。这些科目的教学审查。我们还讨论了相互作用对超导体拓扑分类的影响，以及Weyl超导体的基本性质。
2016-06-02 cond-mat.supr-con
Majorana fermions at self-generated interfaces
Università ”Sapienza”（罗马大学）；Università dell’Aquila（阿奎拉大学）
通过将Kitaev模型与电子-晶格耦合结合，研究在超导链内部自生成拓扑界面处出现马约拉纳束缚态的可能性，实现体相中的稀薄马约拉纳费米子气体。
2026-06-09 cond-mat.supr-con
Odd frequency pairing of interacting Majorana fermions
马约拉纳费米子正在成为量子计算中一个有前途的关键组成部分。虽然流行的方法是使用二次（即非相互作用）马约拉纳哈密顿量，但当用狄拉克费米子表示时，一般哈密顿量涉及相互作用项。在这里，我们集中在一个简单的模型系统中可能的配对相关性。我们研究了一个模型的马约拉纳费米子耦合到玻色子模式，并表明，不同的马约拉纳费米子之间的异常相关，位于两端的拓扑线，表现出奇怪的频率行为。当耦合强度$g$高于临界值$g_c$时，它是稳定的。我们使用传统的图解理论和泛函积分方法来推导能隙方程、临界温度、能隙函数、临界耦合和金斯伯格-朗道理论，从而可以讨论偶频配对的可能的次要混合物。
2015-09-23 cond-mat.supr-con
Majorana bound states in magnetic impurity chains: effects of $d$-wave pairing
考虑自旋-轨道耦合超导体表面磁性杂质原子链，其序参量为主导$d$波和次主导$s$波序参量.特别是，我们调查的Majorana束缚态（MBSs）出现在链端点的拓扑相位和MBSs如何受到影响的$d$波序参量的属性。我们提供了一个全面的图片，通过研究时间反演不变和打破超导基板以及链在不同的方向相对于$d$波旋转。我们发现，增加的$d$波序参量显着提高本地化的MBS和他们的保护迷你间隙，只要沿其方向的杂质链取向不交叉任何节线的间隙函数。此外，我们发现一个额外的间隙封闭的特定凝聚物和链的取向内的拓扑相，我们能够归因于简单的几何效应在相应的二维极限。这些结果显示了如何高温$d$波超导体可以用于显着提高MBS的性能和稳定性。
2019-01-14 cond-mat.str-el 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
Classical impurities and boundary Majorana zero modes in quantum chains
研究了经典杂质在量子伊辛链中的响应。Z2退化，他们需要呈现存在两个解耦的马约拉纳模式在零能量的一个确切的属性的有限系统在其体积参数的任意值。我们跟踪这些模式的演变跨越从无序相的有序的过渡，并分析伴随的定性变化的局部磁性的孤立杂质。在无序相，两个基态的不同之处仅接近杂质，并且它们通过明确构造的准局域算子的作用而相关。在这个阶段，局部横向自旋磁化率遵循居里定律。边界杂质的临界响应是发散的，并映射到双通道近藤问题，而它饱和的关键散装杂质，以及在有序相。伊辛链的结果转化为耦合到1d p波超导体或佩尔斯链的共振能级的相关问题，从而将磁序映射到拓扑序。我们发现，拓扑相位总是表现出连续的杂质响应局域场的结果，从边界马约拉纳零模的本地水平的水平排斥。相反，无序相通常具有不连续的磁化或充电响应。这种差异构成了一个一般的热力学指纹的拓扑顺序的阶段与散装差距。
2016-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable Floquet Majorana Fermions in Driven Coupled Quantum Dots
我们提出了一个系统的耦合量子点在接近超导体和单独的交流电位驱动，实现和检测Floquet马约拉纳费米子。我们表明，Floquet马约拉纳费米子的外观可以很好地控制在两个点的驱动频率，振幅和相位差的扩展参数空间。虽然这些马约拉纳费米子没有拓扑保护，高度可调的设置提供了一个现实的系统，用于观察与马约拉纳费米子相关的奇异物理以及它们的动力学生成和操纵。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transconductance as a probe of nonlocality of Majorana fermions
在拓扑相位中，Kitaev链的每一端都有一个马约拉纳费米子。零偏压电导峰是两个马约拉纳费米子退耦时存在马约拉纳费米子的证据。这两个马约拉纳费米子在空间上是分离的，当两者耦合时，可以探测到这种非定域性。交叉Andreev反射是Majorana费米子非定域性的证据。马约拉纳费米子的非定域性已经被提议通过噪声测量来探测，因为简单的电导测量由于电子隧穿和交叉Andreev反射的电流几乎抵消而不能探测它。另一方面，Kitaev阶梯可以用来控制由于交叉Andreev反射和电子隧穿引起的相对电流。我们建议采用Kitaev阶梯与Kitaev链串联，并表明在这种设置中的π可以作为一个探针的非局域性的Majorana费米子通过增强交叉Andreev反射电子隧穿。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermion Rides on a Magnetic Domain Wall
我们提出在沉积在$s$波超导体上的两个铁磁条夹在中间的自旋轨道耦合纳米线中，使用移动磁畴壁作为零能量马约拉纳费米子的宿主。通过热手段控制畴壁的能力允许非侵入性地编织马约拉纳费米子，它服从非阿贝尔统计。在强自旋轨道区，得到了畴壁内Majorana费米子的解析解。
2015-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological quantum computation away from the ground state with Majorana fermions
我们放宽了拓扑量子计算与马约拉纳费米子的要求之一。讨论了简并多体基态波函数的拓扑量子计算。提供简并基态的最简单的粒子，马约拉纳费米子，经常与极低能量的激发共存，因此将系统保持在基态可能是困难的。我们表明，拓扑保护延伸到激发态，只要马约拉纳费米子不相互作用，既不直接，也不通过激发态。这种保护依赖于费米子宇称守恒，因此它对马约拉纳费米子的任何实现都是通用的。
2010-07-20 cond-mat.supr-con quant-ph
Topological indices, defects and Majorana fermion in chiral superconductors
本文从理论上研究了拓扑不变量在拓扑周期表D类二维手征超导体模型中保护Majorana费米子的作用。揭示了丰富的相图。每个相位的特征在于2d（Z）和1d（Z2）的拓扑不变量，这导致了位错边缘和涡旋核心处的马约拉纳费米子。研究了不同拓扑不变量引起的Majorana费米子的干涉。马约拉纳费米子相对于层间耦合的稳定性，即，在3D中，也进行了检查。
2012-03-30 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
Majorana fermions in vortex lattices
我们考虑马约拉纳费米子隧道之间的一个阵列的涡旋在一个二维手征p波超导体或等效材料。马约拉纳费米子隧道之间的一对涡旋的振幅被发现必然依赖于背景超导相位分布，它被发现是成比例的正弦的两个涡旋的相位之间的差异的一半。利用这一结果，我们研究紧束缚模型的马约拉纳费米子在三角形或正方形格子排列的漩涡。在这两种情况下，我们发现，上述的相位隧道关系导致创建超晶格的马约拉纳费米子形成宏观退化局域化的平带在零能量，除了其他色散带。这一发现表明，这些涡旋阵列中的隧穿过程不会改变有限部分马约拉纳费米子的能量，与先前的预期相反。平坦的马约拉纳能带的存在，以及因此在这些涡旋阵列中的退相干低于预期，预示着大量马约拉纳态的拓扑量子计算的前景。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal spin-triplet superconducting correlations of Majorana fermions
我们建立了拓扑超导体边界上的Majorana费米子只具有自旋-三重态超导关联，而与体超导能隙是自旋单重态还是三重态无关.这对于边界上有奇数对马约拉纳费米子的时间反演破缺拓扑超导体是普遍的。因此，由马约拉纳费米子引起的共振Andreev反射只发生在自旋三重态通道中，并且总是将自旋三重态库珀对注入到引线中。这种自旋三重态凝聚导致自旋轨道耦合（SOC）控制的振荡临界电流，而在TSC/SOC-半导体/TSC约瑟夫森结中没有$0$ - $π$跃迁。这种独特的电流-相位关系的观测可以作为马约拉纳费米子的决定性信号。我们的研究显示了一种基于自旋三重态超导关联操纵马约拉纳费米子的技术。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scattering theory of chiral Majorana fermion interferometry
利用散射理论，我们研究了手征马约拉纳费米子模耦合到普通金属引线上构成的干涉仪。我们提出了一种方法，其中也在正常的铅的基态写在马约拉纳模式。因此，每一对电子-空穴态都与一对马约拉纳模相关联。只有一个领导马约拉纳模式耦合到固有马约拉纳模式，而它的合作伙伴是完全反映。类似地，剩余的马约拉纳模式被完全反映，但通常成对混合。我们证明，充电电流也可以表示在马约拉纳模式对之间的干扰。这两个基本的事实允许治疗和理解的手征马约拉纳费米子干涉术的电流和噪声的签名在一个特别优雅的方式。作为应用的特定示例，在其中手性马约拉纳模式形成环路的法布里-珀罗型干涉仪中，来自这样的环路的共振（反共振）总是导致峰值（抑制的）安德烈耶夫微分电导和纯粹源自两个马约拉纳费米子交换的负（正）互相关。这些调查是密切相关的电流和噪声签名的马约拉纳束缚态。
2012-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Magnetic Chains
马约拉纳费米子最近在粒子物理学之外的凝聚态物理领域获得了极大的关注。与粒子物理学中的对应粒子相比，马约拉纳费米子是零能量、不带电、无自旋的复合准粒子，位于所谓的拓扑超导体的边界。此外，与标准模型中的任何粒子相反，固态系统中的马约拉纳费米子服从非阿贝尔交换统计，这使它们成为量子计算机无消相干实现的有吸引力的候选者。在这篇综述中，我们报告的最新进展，实现合成拓扑超导支持马约拉纳费米子的超导体表面上的磁性杂质链的重点。在概述了马约拉纳费米子形成的理论基础后，我们报告了随后的实验努力，以建立拓扑超导体和由此产生的证据，有利于马约拉纳费米子，专注于扫描隧道显微镜和狩猎零偏置峰的测量电流。最后，我们总结了该领域的开放性问题，并提出了可能的实验测量来回答这些问题。
2019-09-24 cond-mat.supr-con quant-ph
Electromagnetic response of spinful Majorana fermions
该研究针对拓扑超导体中有自旋马约拉纳费米子的电磁响应展开，构建了通用理论阐明配对对称性的编码方式，并预测了铁基超导体角态马约拉纳费米子的子晶格依赖偶极型磁响应。
2024-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Majorana fermions on the surface of topological superconductors protected by rotational symmetry
拓扑超导体是在其边界上具有马约拉纳中间带隙态的物质的奇异带隙相。在传统的拓扑超导体中，Majorana能隙态以局域零维模或传播自旋1/2费米子的形式出现，具有准相对论色散关系。在这里，我们表明，非常规的传播马约拉纳状态可以出现在表面的三维拓扑超导体的旋转对称性保护。非常规的马约拉纳表面态分为三种不同的类型：具有$(2S+1)$ -折叠简并度$(S\geq3/2)$的自旋- $S$马约拉纳费米子，携带两个不同拓扑荷的马约拉纳费米子线，以及四重旋转对称相关的自旋-1/2马约拉纳费米子四重态.前两类的光谱性质超越了传统的自旋1/2费米子，是拓扑超导体所特有的，而在拓扑绝缘体中没有对应的。我们证明了在掺杂$Z_2$拓扑绝缘体或具有旋转对称性的Dirac半金属的超导相中可以获得非常规的Majorana表面态。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Discovery of parity-violating Majorana fermions in a chiral superconductor Sr2RuO4
我们发现宇称违反马约拉纳费米子在手性超导体Sr 2 RuO 4。电流-电压曲线显示出异常的行为：感应电压是偏置电流的偶函数。依赖于磁场的结果表明，马约拉纳费米子的激发沿封闭的手征边缘电流的单畴偏置电流。我们还讨论了单畴Sr_2RuO_4的手征性变化与自发磁化强度之间的关系。
2009-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Selective Equal-Spin Andreev Reflections Induced by Majorana Fermions
在这项工作中，我们发现，马约拉纳费米子诱导选择性的等自旋Andreev反射（SESAR），其中传入的电子与一定的自旋极化的铅被反射为具有相同的自旋反向传播的空穴。这个Andreev反射通道的电子的自旋极化方向由Majorana费米子选择。此外，具有相反自旋极化的电子总是被反射为具有不变自旋的电子。因此，引线中的电荷电流是自旋极化的。因此，支持马约拉纳费米子的拓扑超导体可以用作在顺磁引线中产生完全自旋极化电流的新型装置。我们指出，SESAR也可以用来检测拓扑超导体中的马约拉纳费米子。
2014-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in Kitaev chains side-coupled to normal metals
本文研究侧向耦合到正常金属的Kitaev链中Majorana费米子的产生条件，发现拓扑平庸相下仍可出现Majorana费米子，并系统分析了参数空间和磁通量对零对、一对或两对Majorana费米子出现的影响。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exact zero modes and decoherence in systems of interacting Majorana fermions
马约拉纳费米子经常与其他低能费米子自由度共存。在这种情况下，拓扑量子计算需要使用多体系统的费米零模。我们分类所有这样的相互作用费米子模式，并显示如何选择最大化的退相干时间的模式。我们发现，在一个典型的相互作用系统的最大消相干时间是一个数量级的量子比特的基础上的费米子宇称算符的本地部分的消相干时间。
2014-01-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Probing Majorana fermions in the tunneling spectra of a resonant level
Majorana物理的无标度识别是一个突出的问题，其解决方案可以使拓扑量子计算成为可能。我们开发了一种数值方法来处理有限尺寸超导链支持马约拉纳费米子，这是基于迭代应用的两个网站Bogoliubov变换。我们证明了该方法的适用性，通过研究一个附加到超导体的谐振水平受到外部扰动。在拓扑阶段，我们表明，一个单一的共振能级的光谱允许区分峰来自马约拉纳物理从近藤共振。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Robustness of Majorana Fermion induced Fractional Josephson Effect
已有的工作表明，超导量子线中两个Majorana端态之间的耦合导致分数约瑟夫森效应。然而，在现实的实验条件下，多个频带的线被占用和马约拉纳端态伴随着其他费米端态。这就提出了分数约瑟夫森效应在这些情况下的鲁棒性的问题。在这项工作中，我们表明，没有避免的能量交叉引起的分数约瑟夫森效应是强大的，即使当马约拉纳费米子与任意强度耦合到其他费米子。此外，我们计算了分数约瑟夫森电流的温度依赖性，并表明它被抑制的热激发到其他费米子束缚态。
2011-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermion Induced Resonant Andreev Reflection
我们描述了实验签名的马约拉纳费米子边缘状态，形成在超导体和表面的拓扑绝缘体之间的界面。如果铅通过电子隧穿耦合到马约拉纳费米子，马约拉纳费米子会从铅到接地的超导体产生\textit{resonant} Andreev反射。如果超导体中存在偶数（奇数）个涡旋，则线性隧穿电导为$0 $（$2 e^2/h$）。类似的共振发生隧道进入零模式的涡核。我们还研究了双引线器件的电流和噪声。
2009-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet Majorana Fermions in superconducting quantum dots
我们考虑不同配置的交流驱动的量子点耦合到超导体导致马约拉纳费米子可以存在集体准粒子。我们的主要目标是通过周期性地驱动外部门来调节这些零能量准粒子的存在性、局域性和性质。特别是，我们分析了系统的相关性和驱动对称性。我们预测存在不同的甜蜜点与Floquet马约拉纳费米子的配置，他们不存在于非驱动系统。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fermion-parity switches of the ground state of Majorana billiards
马约拉纳台球是一个大小不一、形状任意的超导岛，承载着马约拉纳束缚态。研究了马约拉纳台球基态的费米子宇称开关。特别地，我们研究了这些费米子宇称开关的密度和统计作为施加磁场和化学势的函数。我们推导出公式，说明如何费米子宇称开关的平均密度取决于几何形状的台球。此外，我们展示了如何围绕这个平均值的振荡是由经典的周期轨道的台球。最后，我们发现，这些费米子奇偶开关的间距的统计是普遍的，并描述了一个随机矩阵系综，其中的选择取决于在其正常状态下的系统的反对酉对称性。因此，我们证明，“一个可以听到（信息）的形状马约拉纳台球”通过调查其“费米子宇称开关谱”。
2019-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic impurities on the surface of topological superconductor
研究了磁性杂质对超导Cu掺杂$Bi_{2}Se_{3}$奇宇称对表面的影响，该超导Cu掺杂$Bi_{2}Se_{3}$支持拓扑保护的具有线性谱的Majorana费米子表面态.我们发现，表面上的单个磁性杂质可以诱导出一对带隙局域束缚态。由于马约拉纳费米子的所谓伊辛性质，带隙态的能量对磁性杂质的取向极其敏感。计算了磁性杂质诱导的自旋织构，这种织构可以用自旋灵敏STM测量。我们还表明，通过马约拉纳费米子介导的磁性杂质之间的RKKY相互作用总是铁磁性的，足够密集的磁性杂质将发展长程磁序，并最终打破材料表面的时间反演对称性。
2013-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Classification of Majorana Fermions in Two-Dimensional Topological Superconductors
近年来，马约拉纳费米子（MF）由于其奇异的统计特性和在拓扑量子计算（TQC）中的潜在应用而引起了人们的广泛关注。它们被认为存在于各种二维拓扑系统中，如px+ipy拓扑超导体和超导-超导杂化系统。本文指出了两种不同多边形符号规则的Majorana费米子。通过寻找一阶拓扑量子相变的特征，给出了确定MF分类的“确凿的”数值证据。利用它研究了几种二维拓扑超导体。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Single Electron Pumping Assisted by Majorana Fermions
提出了一种基于马约拉纳费米子拓扑性质的单电子抽运方法。该装置由一个量子点和四个通过收缩结连接的纳米拓扑超导体（TS）组成，附加的涡旋位于TS环中。操作是由在收缩结的栅极电压。利用Bogloliubov-de Gennes方程进行了模拟，成功地证明了开关操作过程中的量子保护。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interacting Majorana Fermions
马约拉纳费米子是复杂费米子（如普通电子）的真实（在数学意义上）对应物。拓扑量子计算的前景导致了在各种合成平台上实现这些粒子的实质性实验进展。马约拉纳费米子的发现引发了一个基本问题：如果允许许多马约拉纳费米子相互作用，物质会出现什么样的相？在这里，我们回顾了最近的进展，在这个方向上提出的实验装置，分析和数值计算结果的低维晶格模型，和精确可解的Sachdev-Ye-Kitaev模型。迄今为止的早期进展表明，具有马约拉纳构建块的物质的强关联相可以表现出许多新颖的现象，例如凝聚态系统中涌现的时空超对称性，拓扑有序和黑洞物理。它们还可以通过实现Fibonacci相位和仅基于测量的表面码为通用拓扑量子计算提供替代途径。
2018-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana fermions in chains of magnetic atoms on a superconductor
我们提出了一个易于建立，易于检测的方案，实现马约拉纳费米子在超导体表面上的磁性原子链的末端。模型计算表明，这种链可以很容易地在平凡和拓扑基态之间进行调节。在后者中，空间分辨光谱可以用来探测马约拉纳费米子的最终状态。退耦的马约拉纳束缚态甚至可以在仅由数十个原子组成的短磁链中形成。我们建议扫描隧道显微镜作为理想的技术来制造这样的系统和探测它们的拓扑性质。
2013-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for the detection of Majorana Fermions in Topological Superconductors
现代光谱学的目标之一是发明理论上提出的检测中性激发的技术。对于超导体，两点输运测量检测到Andreev交叉反射，这证实了Majorana费米子的存在。使用两个压电传感器进行测量可以获得类似的信息。一个传感器测量来自第二个传感器产生的应变场的应力张量响应。应力响应和应变速度之间的比率决定耗散响应。我们将证明耗散应力响应可以用于拓扑超导体。我们将研究磁场中的拓扑超导体，构造一个含有Majorana色散费米子的Abrikosov涡旋格子，用来计算耗散应力响应，识别Majorana费米子和准粒子。
2016-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fermion Fractionalization to Majorana Fermions in Dimerized Kitaev Superconductor
本文从理论上研究了具有时间反演、粒子-空穴和手征对称性的一维二聚Kitaev超导体模型。粒子-空穴对称性有两个来源，即，亚晶格对称性和超导性。相应地，我们定义了两种类型的拓扑数相对于正常和马约拉纳费米子的手征指数，这提供了一个理想的实验室，以检查两个不同的物理在同一对称类之间的干扰。从这个角度揭示了该模型的相图、零能束缚态和正常金属/超导体结处的电导。特别地，在该模型中，在二聚化的孤子处实现了电子向Majorana费米子的分馏，显示了局域态密度的分裂。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in spin-singlet nodal superconductors with coexisting non-collinear magnetic order
在固态材料中实现Majorana费米子在拓扑有序和量子信息处理方面引起了人们极大的兴趣。我们提出了一种在超导体中产生马约拉纳费米子的新方法。我们发现，一个初始的非共线磁秩序变成一个稳定的马约拉纳束缚态的涡核中的拓扑超导体的节点自旋单线态超导体;在拓扑稳定的磁点缺陷;和边缘。我们认为，这种奇异的非阿贝尔相位可以实现在三角形和正方形格子上的扩展的t-J模型。在节结超导和磁性的关联电子材料中寻找Majorana费米子是很有希望的。
2013-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana fermions in finite-size strips in the presence of orbital effects: what is the Majorana polarization telling us?
我们数值研究了在邻近诱导超导对和垂直于带的磁场存在下，具有Rashba自旋轨道耦合的有限尺寸准一维正方形晶格带中Majorana束缚态的形成.我们考虑到塞曼和轨道效应的领域。首先，使用马约拉纳极化，我们证明了这样的系统可以主机多对马约拉纳准粒子。我们构造了相应的拓扑相图，并得出结论，在轨道效应的存在下，拓扑区域被扩展，但保护拓扑状态的间隙减小。
2018-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strain manipulation of Majorana fermions in graphene
提出了具有诱导超导性、塞曼耦合和有限Rashba自旋轨道耦合的功能化石墨烯，以显示具有Majorana端模的拓扑超导相。通过计算Chern数、能带结构和波函数，得到了石墨烯和纳米石墨烯的相图。石墨烯中的电子掺杂、外加磁场和应变诱导赝磁场都可以导致拓扑相变。另外，应变对拓扑非平凡相的稳定性（无论是均匀的还是非均匀的）都有负面影响，破坏了Majorana费米子的存在，这为Majorana费米子的转移、产生和融合提供了一种新的途径.同时介绍了一些实验方案来裁剪功能化石墨烯，制备各种应用于拓扑量子计算的器件。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stability of Majorana Fermions in Proximity-Coupled Topological Insulator Nanowires
先前已经表明，一个有限长度的拓扑绝缘体纳米线，邻近耦合到一个普通的体s波超导体，并受到纵向施加的磁场，实现了一个一维拓扑超导体与未成对的马约拉纳费米子（MF）定位在纳米线的两端。在这里，我们研究的稳定性，这些MF相对于各种扰动，可能会发生在一个物理实现的拟议设备。我们表明，不成对的马约拉纳费米子坚持在这个系统中的任何值的化学势内的散装带隙的顺序300毫电子伏的Bi $_2$硒$_3$通过计算马约拉纳数。从这个计算中，我们还表明，不成对的马约拉纳费米子坚持时，通过纳米线横截面的磁通量偏离半通量量子显着。最后，我们证明了不成对的马约拉纳费米子坚持在强烈的无序线与波动的现场电位范围的大小高达几倍的散装带隙的大小。这些结果表明，这种固态系统应该表现出不成对的马约拉纳费米子在可访问的条件下可能重要的实验研究或未来的应用。
2012-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrically detected interferometry of Majorana fermions in a topological insulator
我们展示了如何手征狄拉克费米子（一个无质量的电子或空穴）可以转换成一对中性手征马约拉纳费米子（一个粒子等于自己的反粒子）。这两种类型的费米子存在于拓扑绝缘体的金属表面上，分别位于磁畴壁和磁体-超导体界面处。马约拉纳费米子的干涉测量是拓扑量子计算中的一个关键操作，但由于这些粒子不带电荷，检测是有问题的。Dirac-Majorana转换器能够实现干涉信号的电检测。
2009-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Majorana Neutrino as Bogoliubov Quasiparticle
我们建议，马约拉纳中微子应被视为一个Bogoliubov准粒子，是一贯的理解，只有通过使用的Bogoliubov变换的相对论模拟。在量子马约拉纳费米子与外尔费米子的定义中，幺正电荷共轭条件${\cal C}ψ{\cal C}^{\dagger}=ψ$不成立。这是补救的Bogoliubov变换伴随着重新定义的电荷共轭性质的真空，这样一个C-非不变费米子数违反项（凝聚）被转换为狄拉克质量。我们还评论的手征对称性的马约拉纳费米子，一个无质量的马约拉纳费米子是不变的全球手征变换$ψ\rightarrow \exp[iαγ_{5}]ψ$和不同的马约拉纳费米子区分不同的手征$U(1)$电荷分配。文中还简要讨论了从定义明确的无质量马约拉纳费米子到外尔费米子的逆过程。
2017-11-12 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Scheme to measure Majorana fermion lifetimes using a quantum dot
我们提出了一种测量一对马约拉纳束缚态宇称寿命的方法。该实验将一个边缘Majorana态隧道耦合到一个量子点，量子点又耦合到一个金属电极。当马约拉纳费米子重叠时，即使很小的弛豫速率也会定性地改变非线性输运谱，对于强重叠，可以直接从电流峰的高度读取寿命。这对于使用马约拉纳费米子作为拓扑量子计算的平台是重要的，其中宇称弛豫是限制因素。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Squeezing light with Majorana fermions
将半导体纳米线耦合到微波腔提供了一种强有力的手段来评估纳米线中是否存在孤立的马约拉纳费米子。这些奇异的束缚态可以引起显著的腔频移，但也会引起强的腔非线性，例如导致光压缩。这些效应对纳米线栅极电压的依赖性给出了马约拉纳费米子的独特性质的直接签名，例如它们的自伴特性和指数约束。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport signatures of Floquet Majorana fermions in driven topological superconductors
Floquet Majorana费米子是周期性驱动超导体中电子和空穴相等叠加的稳态。我们研究的Floquet Majorana费米子在运输测量的实验签名，并显示，无论是分析和数值，他们的存在是由一个量化的电导总和规则的离散值的铅偏置不同的多个吸收或发射能量在驱动频率的信号。我们还研究了静态无序的影响，发现量子化求和规则对弱无序是鲁棒的。因此，我们提供了一个独特的方式来识别Floquet马约拉纳费米子的拓扑签名。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
