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
In the Pursuit of Majorana Modes in Iron-based High-$T_c$ Superconductors
Majorana零模是拓扑超导系统中具有非阿贝尔统计的奇异准粒子激发，是拓扑量子计算的基石，是一种新型的容错量子计算体系结构.本文综述了铁基高温超导体中实现Majorana模的最新进展。首先讨论了铁基超导化合物电子能带结构的拓扑性质。在此基础上，我们提出了几种关于Majorana模的具体设想，包括Fe（Te，Se）表面涡旋核内的Majorana零模、Fe（Te，Se）铰链处的螺旋Majorana模、Fe（Te，Se）/FeTe异质结拐角处的Majorana零模以及面内磁场作用下的单层Fe（Te，Se）的Majorana零模。我们还回顾了目前的实验阶段，并提供了这个快速发展的领域的前景和展望。
2020-05-07 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
Controlling Majorana hybridization in magnetic chain-superconductor systems
本研究提出通过邻近沉积的额外磁性吸附原子调控超导体表面磁链两端马约拉纳零能模的杂化，方案不受微观细节影响，为相关马约拉纳操控技术提供了基础。
2024-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
In-plane Zeeman field induced Majorana corner and hinge modes in an $s$-wave superconductor heterostructure
二阶拓扑超导体主机马约拉纳角和hingemodes在二维和三维的传统的边缘和表面模式。然而，这种二阶角模的实现通常需要非常规的超导配对或复杂的结或分层结构。在这里，我们表明，马约拉纳角模可以实现使用二维量子自旋霍尔绝缘体在接近接触的$s$波超导体和受面内塞曼场。超过临界值，面内塞曼场诱导相邻边界之间的有效狄拉克质量相反，导致一个马约拉纳模式在每个角落。类似的范例也适用于3D拓扑绝缘体与马约拉纳铰链状态的出现。避免复杂的超导体配对和材料结构，我们的计划提供了一个实验现实的平台，实现马约拉纳角和铰链状态。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana corner and hinge modes in second-order topological insulator-superconductor heterostructures
拓扑绝缘体（量子反常霍尔绝缘体）/超导体（SC）异质结构作为Majorana模的平台，在过去的十年里引起了人们极大的关注。这里我们用它的高阶对应物代替拓扑绝缘体。具体地说，我们考虑二阶拓扑绝缘体（SOTI）没有时间反演对称性和调查SOTI/SC异质结构在二维和三维。值得注意的是，我们发现，这种新颖的异质结构提供自然实现的二阶拓扑超导体（SOTSCs）主机马约拉纳角模式在二维和手性马约拉纳铰链模式在三维空间。由于SOTSCs的实现既不需要特殊的配对，也不需要磁场，因此这种SOTI/SC异质结构是Majorana模的杰出平台，并可能具有广泛的应用前景。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipative Floquet Majorana modes in proximity-induced topological superconductors
我们研究了一个现实的Floquet拓扑超导体，一个周期性驱动的纳米线接近平衡的s波超导体。由于超导邻近效应引起的能量和密度波动，Floquet Majorana线变得耗散。结果表明，在这个耗散系统中，Floquet能带结构仍然保持不变。特别是，我们发现，Floquet马约拉纳零和π模式不能再简单地描述Floquet拓扑带理论。我们还提出了一个有效的模型来简化这些Floquet Majoranas的寿命的计算，并发现寿命可以工程的外部驱动场。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Splitting of Majorana modes due to intervortex tunneling in a p + ip superconductor
我们考虑了二维px+ ipy超导体中存在的多个涡旋，它支持零能量马约拉纳费米子态在其核心。马约拉纳费米子的涡间隧穿提升了拓扑态的简并度。使用Bogoliubov-de Gennes方程，我们计算了由于这些隧道事件的零能量模式的分裂。我们还讨论了超导涨落，特别是它们对能量分裂的影响。
2009-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Hermiticity stabilized Majorana zero modes in semiconductor-superconductor nanowires
具有非零能量的耦合马约拉纳零模由于附加的动力学相位而通常对非阿贝尔统计有害。然而，我们发现，一个良好连接的铅可以引入一个本地的非厄米耗散项移动的能量的两个耦合马约拉纳模式为零，并令人惊讶地把耦合马约拉纳模式远离铅成一个黑暗的马约拉纳模式与指数小的耗散。这种暗Majorana模克服了部分重叠的Majorana零模的缺点，并具有真正的Majorana零模的性质，如完全的分数约瑟夫森效应和非阿贝尔统计。
2022-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Abelian Majorana Doublets in Time-Reversal Invariant Topological Superconductor
非阿贝尔Majorana零模的研究推进了我们对量子物质基本物理的理解，并推动了这种奇异态在拓扑量子计算中的潜在应用。在二维和一维手征超导体中，孤立的Majorana费米子服从非阿贝尔统计。然而，由于Kramers定理，$Z_2$时间反转不变（TRI）拓扑超导体中的Majorana模是成对的。因此，在TRI超导体中的编织操作总是交换两对马约拉纳。在这项工作中，我们有趣地表明，由于时间反演对称性的保护，非阿贝尔统计可以在一维TRI拓扑超导体中获得，并可能具有应用于拓扑量子计算的优势。此外，我们揭示了约瑟夫森效应中的一个有趣的现象，即约瑟夫森电流的周期性依赖于超导态的费米子宇称。这种效应提供了对这种1D TRI超导体中的拓扑量子比特状态的直接测量。
2013-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Majorana zero modes in unconventional superconductors
本文系统综述了非常规超导体中马约拉纳零模的基本理论，涵盖其自共轭性质、在p波超导体及超导-半导体杂化结构中的实现、与奇频自旋三重态配对的关系，以及隧穿谱和Josephson效应中的实验特征。
2024-04-24 cond-mat.mes-hall 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
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
Antiferromagnetic Topological Superconductor and Electrically Controllable Majorana Fermions
我们研究了拓扑超导体在一个具有四种质量产生项的一般抵消蜂窝系统中的实现，其中超导体带隙是通过将蜂窝系统连接到$s$波超导体上来引入的。构造拓扑相图，我们表明，Majorana模式形成的相边界。特别地，我们分析了在垂直电场$E_{z}$存在下具有反铁磁有序的蜂窝系统。它对于$|E_{z}|>E_{z}^{\text{cr}}$是拓扑的，对于$|E_{z}|<E_{z}^{\text{cr}}$是平凡的，其中$E_{z}^{\text{cr}}$是某个临界场。通过控制外加电场，可以在平凡超导体中产生拓扑点。在相边界处出现一个Majorana零能束缚态。我们可以通过移动外加电场的光斑来任意控制马约拉纳费米子的位置，这将通过扫描隧道显微镜探针来实现。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Helical Hinge Majoranas in Iron-Based Superconductors
受最近FeTe $_{1-x}$ Se $_{x}$实验的启发，我们构造了一个在$Z$点具有带反转和非拓扑体$s_{\pm}$配对的铁基超导体的显式极小模型.虽然有相当大的兴趣，马约拉纳零模式本地化的旋涡在这样的系统中，我们发现，我们的模型-没有任何旋涡-固有地支持一维螺旋马约拉纳模式本地化的铰链之间的（001）和（100）或（010）表面，这表明这是一个可行的平台，观察“高阶”拓扑超导性。我们提供了一个一般的理论，这些铰链模式，并讨论其稳定性和实验表现。我们的工作表明了铁基拓扑超导体中铰链Majoranas的可能的实验观测性。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Flat Bands and Uni-directional Majorana Edge States in Gapless Topological Superconductors
在这项工作中，我们表明，在平面内的磁场可以驱动一个完全带隙的$p \pm i p$拓扑超导体到一个无带隙相，支持对称保护的马约拉纳边缘状态（MES）。具体地，面内磁场可以闭合体隙并在激发光谱中产生零能量马约拉纳平坦带（MFB）。我们发现，在无间隙制度的MFB的对称性保护，并与MES。当s波配对和Rashba自旋-轨道耦合项加入到哈密顿量中时，MFB获得有限的斜率。在这种情况下，可能出现在相对边缘上沿相同方向传播的新型单向MES。在具有自旋轨道耦合的纯s波超导体中也可以发现单向MESs。在隧穿实验中，即使在无带隙体和无序的情况下，MFB和单向MESs也诱导了接近量子化的零偏置电导。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Adiabatic cooling of Majorana zero-modes in topological superconductors
我们证明了在一维拓扑超导体中存在的Majorana零模可以通过绝热冷却来检测。这种冷却效应是由于这种模式导致的与基态简并相关的拓扑熵的增加。在这里，我们考虑一个实验上可行的拓扑超导体：一个强自旋轨道耦合的半导体量子线与s波超导体的接口，并受到磁场。现实的实验几何形状的数值模拟表明，马约拉纳零模式，这可以通过调整电子门或外部磁场，在一个可测量的冷却效果，结果的创建。我们还认为，这种冷却效应的结果在零偏置峰值电导的增加。
2014-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of surface Majorana modes in the magnetic response of topological superconductors
我们研究的磁化率的二维锥的Majorana模式定位在一个三维的时间反演不变的拓扑超导体属于DIII类的表面。平行于表面的场使表面马约拉纳锥沿超电流方向倾斜。对于大于临界阈值场$H^*$、$H>H^*$的场，发生从I型狄拉克锥到II型狄拉克锥的转变，并且由马约拉纳模式承载的有限电流开始流动，导致对表面磁化的额外抗磁性贡献。在一个弯曲的表面上的带间跃迁促进的Majorana自旋连接耦合到外部场，从而产生一个有限的频率磁化率。
2019-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlling Majorana states in topologically inhomogeneous superconductors
最近在一维拓扑超导体的边界上观察到了Majorana束缚态。然而，控制马约拉纳态的局域化是一个持续的挑战，这对实现任何拓扑量子器件都是必不可少的。为此，我们引入了一种机制，它可以打破一个拓扑均匀的状态，通过形成拓扑域，并可以利用它来控制马约拉纳状态的位置。我们发现，事实上，在调幅场的存在下，连续的磁畴可以成为拓扑不等价的，因此，马约拉纳状态可以被钉扎到磁结构的畴壁。拓扑域的形成和马约拉纳态的位置可以通过调谐施加的场（例如，磁或门）。
2017-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observing Majorana Bound States in p-wave Superconductors Using Noise Measurements in Tunneling Experiments
在手征p波超导体的边缘或涡核处的零能束缚态应该表现为马约拉纳费米子。我们引入一个模型哈密顿描述的隧穿过程时，电子注入到这样的状态。使用非平衡格林函数的形式主义，我们找到确切的解析表达式的隧道电流和噪声，并确定实验签名的majorana性质的束缚态中发现的散粒噪声。我们讨论的背景下，不同的候选材料，支持三重态超导的结果。实验验证中能隙态的majorana性质对拓扑量子计算的前景具有重要意义。
2007-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal Majorana polarization in non-Hermitian topological superconductors
Institute of Mathematical Sciences（马蒂亚斯科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
研究将非局域马约拉纳极化概念扩展到非厄米领域，通过考虑双正交本征态及探索不同非厄米超导系统展示其效用，能区分多种态，还引入极化灵敏度概念，发现非厄米性可增强马约拉纳零模鲁棒性。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder-induced Majorana zero modes in a dimerized Kitaev superconductor chain
基于最近的实验观测，在基于Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型的无序原子线中观察到拓扑Anderson绝缘体，我们研究了二聚Kitaev超导链中的无序效应，该超导链被视为SSH模型的超导体版本.通过计算实空间绕组数和零偏微分电导，分析了无序二聚Kitaev超导链的拓扑相变。研究发现，无序可以诱导一个拓扑非平凡的超导相托管马约拉纳零模（MZMs）。我们可以通过调节二聚化参数来调控无序诱导的MZM的出现。最后，我们用自洽玻恩近似方法对数值结果进行了验证。
2019-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Atomic-Scale Interface Engineering of Majorana Edge Modes in a 2D Magnet-Superconductor Hybrid System
拓扑超导体中存在奇异的边界态--马约拉纳零能模，其非阿贝尔编织统计特性为拓扑量子计算的实现提供了新的范例.利用低温扫描隧道光谱（STS），我们在这里报道了单层拓扑超导体中手征Majorana边缘态的直接实空间可视化。单层拓扑超导体是一个由Re（0001）-O（2 $\times$ 1）表面上单原子高度的纳米级Fe岛组成的典型磁体-超导体混合系统。特别是，我们证明了由原子级薄的氧化层的接口工程是至关重要的驱动混合系统的拓扑非平凡状态的拓扑不变量，陈数的理论计算证实。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scalable Majorana vortex modes in iron-based superconductors
具有表面狄拉克锥的s波超导体中的涡旋可以捕获具有零能量的Majorana束缚态，导致隧穿电导的零偏置峰（ZBP）。铁基超导体FeTe $_x$ Se $_{1-x}$是这些马约拉纳涡旋模式的候选材料之一。最近的扫描隧道光谱测量已经观察到，具有ZBP的涡旋核的分数减少与增加磁场在这种铁基超导体的表面上。我们建立了一个三维紧束缚模型，用真实的物理参数模拟了$_x$中一百多个Majorana涡旋模的物理过程。我们的模拟结果表明，Majorana杂化和无序的涡旋分布可以解释实验中观察到的ZBP分数的减少。此外，我们发现在我们的模拟与Majorana物理在涡核的峰值统计分析的零能量的能量峰的统计一致的实验。这种协议和解释的ZBP分数下降导致一个重要的指示，可扩展的马约拉纳涡旋模式的铁基超导体。因此，FeTe $_x$ Se $_{1-x}$可以是一种具有用于量子计算的可扩展马约拉纳量子位的有前途的平台。此外，我们进一步表明ZBP的存在和涡旋位置的相互作用定性地与我们额外的实验观察一致，并预测了杂交的多个Majorana涡旋模式的普遍自旋特征。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fusion Rules of Majorana-Kramer-Pairs in Time-Reversal-Invariant Topological Superconductors
本文研究时间反演不变拓扑超导体中Majorana Kramers对的融合规则，揭示其等价于Ising任意子在两个时间反演扇区中独立融合，并设计非平凡与平凡融合方案展示非阿贝尔统计，同时证明局域绝热混合不影响融合过程的区分。
2024-08-18 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
Spin Signature of Majorana Fermions in Topological Nodal-Point Superconductors
研究反铁磁拓扑节点超导体中 Majorana 边缘态的自旋单态配对分量，并提出利用自旋选择性 Andreev 反射的零偏压电导峰进行实验探测。
2024-06-05 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
Observation of Majorana Fermions in Ferromagnetic Atomic Chains on a Superconductor
马约拉纳费米子被预测定位在拓扑超导体的边缘，当铁磁系统被放置在具有强自旋轨道相互作用的传统超导体附近时，可以形成这种物质状态。以实现一维拓扑超导体为目标，我们在超导铅（Pb）表面制备了铁磁铁（Fe）原子链。使用高分辨率的光谱成像技术，我们表明，超导电性，间隙的电子态密度在大部分的Fe链的发病，是伴随着零能量端态的外观。这种空间分辨的特征提供了强有力的证据，并得到了其他观测结果的证实，证明了我们的原子链中存在拓扑相和边缘束缚的马约拉纳费米子。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana-metal transition in a disordered superconductor: percolation in a landscape of topological domain walls
该研究通过数值证据表明，无序手性p波超导体中随静电无序增强发生的马约拉纳-金属相变源于不同陈数畴边界的逾渗，并利用谱局域化构建畴壁网络得到热金属-绝缘体相图。
2025-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for Majorana Modes without a Magnetic Field in a semiconductor-superconductor sandwich structures
提出一种半导体夹在超导体间的平面约瑟夫森结装置，通过施加电场和超导相位差，无需磁场即可在多种自旋轨道耦合半导体中实现D类和DIII类拓扑超导体及马约拉纳模式。
2024-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Zero Mode Induced by a Screw Dislocation on the Surface of an Iron-based Superconductor
本文提出铁基超导体表面螺旋位错诱导马约拉纳零模的模型，通过改变边界条件实现零模，并经数值模拟验证。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana mode in vortex core of Bi2Te3/NbSe2 topological insulator-superconductor heterostructure
近年来，马约拉纳费米子因其对基础科学和拓扑量子计算中的潜在应用的重要性而受到广泛研究。马约拉纳费米子被预测存在于超导拓扑绝缘体的涡核中3。然而，由于马约拉纳费米子与其他准粒子态之间的能量差异很小，这超出了大多数现有技术的能量分辨率，因此很难在实验上将它们与其他准粒子态区分开来。在这里，我们克服了这个问题，通过系统地调查的空间轮廓的Majorana模式和绑定准粒子状态内的涡旋Bi 2 Te 3/NbSe 2。虽然在传统超导体中，局部电导的零偏置峰正好从涡旋中心分裂，但在Bi 2 Te 3/NbSe 2中，它在距离涡旋中心约20 nm的有限距离处分裂，主要是由于马约拉纳费米子零模式。虽然通过减小涡旋之间的距离来破坏马约拉纳模式，但零偏置峰再次分裂为常规超导体。这项工作为马约拉纳费米子的存在提供了强有力的证据，也为操纵它们提供了可能的途径。
2013-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect and Majorana bound states in clean semiconductor nanowires coupled to disordered superconductors
我们研究了具有强自旋轨道耦合的半导体线，它与具有化学势无序的超导体邻近耦合。当半导体-超导体界面处的隧穿非常弱时，已知超导体中的无序不影响感生超导性，因此也不影响在临界磁场之上出现的有效拓扑超导性。我们非微扰地证明了这个结果是如何通过获得低能量（即，subgap）激发光谱通过直接数值对角化适当的BdG哈密顿量。在强邻近耦合的情况下，我们发现母超导体中的无序通过使感生对势无序来抑制零磁场下的（非拓扑）感生能隙。在大磁场下的拓扑超导相，强邻近耦合减小了Majorana束缚态的局域长度，使得诱导的无序消除了拓扑能隙，同时出现了体Majorana零模，即使对于短线也是如此。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for Manipulation of Majorana Fermions in Nano-Patterned Semiconductor-Superconductor Heterostructure
我们研究了一个异质结构系统，自旋轨道耦合半导体夹在一个s波超导体和铁磁绝缘体，它支持Majorana费米子（MFs）的超导涡核。我们提出了一个传输和编织的MF，这只需要在一个系统中的纳米图案的点状栅极电压的应用程序的计划。通过数值求解含时的Bogoliubov-de Gennes方程，我们监测了MF波函数的时间演化，并证明了具有非阿贝尔统计的MF的编织可以在几纳秒内通过绝热开关实现。
2013-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana flat bands and anomalous proximity effects in $p$-wave magnet--superconductor hybrid systems
针对本征p波超导材料稀缺限制实验研究的问题，本文提出利用含[C_{2⊥}||t]复合对称性的p波磁体与常规超导体构建混合系统，可产生受BDI类手征对称性保护的马约拉纳平带，并预测脏正常金属-超导体结中零偏压电导峰为其反常邻近效应的明确特征。
2025-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Random-matrix theory of Majorana fermions and topological superconductors
I.介绍（什么是新的RMT，超导准粒子，实验平台）2。拓扑超导（Kitaev链，Majorana算子，Majorana零模，平均场以外的相变）III.基本对称性（粒子-空穴对称性，马约拉纳表象，时间反演和手征对称性）IV.哈密顿系综（十重方式，中能隙谱峰，能级排斥）V.散射矩阵系综（基本对称性，混沌散射，圆形系综，拓扑量子数）VI.电传导（马约拉纳纳米线，计数马约拉纳零模式，电导分布，弱反局域化，Andreev共振，马约拉纳边缘模式的散粒噪声）VII.热传导（拓扑相变，超普适性，马约拉纳边缘模式的热传输，热功率和时间延迟矩阵，具有手征对称性的Andreev台球）VIII.约瑟夫森结（费米子宇称开关，4π周期约瑟夫森效应，离散涡旋）IX.结论
2015-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Engineering of many-body Majorana states in a topological insulator/s-wave superconductor heterostructure
我们研究了具有邻近诱导超导性的拓扑绝缘体薄膜中的涡旋链--一个很有前途的实现马约拉纳零模（MZMs）的平台--通过将其建模为两条腿的马约拉纳阶梯。虽然每对MZM杂交通过涡旋隧穿，我们在此表明，MZM可以稳定的梯子的两端与存在的倾斜外部磁场和四马约拉纳相互作用。通过控制磁场的方向和样品的厚度，得到了较好的相图。我们揭示了多体Majorana状态和相互作用诱导的拓扑相变，并确定平凡超导和公度/非公度电荷密度波状态的相图。
2017-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiple Andreev reflections in s-wave superconductor-quantum dot- topological superconductor tunnel junctions and Majorana bound states
计算了非拓扑s波超导体-量子点-拓扑超导体隧道结中电流随外加电压的变化。我们考虑的类型TS主机两个马约拉纳束缚态（MBS）的半导体量子线或磁原子链的末端在附近的s波超导体。我们发现，在大电压范围内，这种系统的$I-V$特性具有典型的两点形状，并被多次Andreev反射峰所取代。我们还考虑了在量子点和超导体表面由无序（Shiba态）或Andreev零能束缚态产生零能态的其他选择。后者通过将磁场调谐到特定值来获得。与前两种情况不同，MBS $I-V$曲线对改变磁场具有稳健性。因此，隧穿电流的磁场依赖性可以用作MBS存在的唯一签名。
2015-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev reflection from non-centrosymmetric superconductors and Majorana bound state generation in half-metallic ferromagnets
本文研究了半金属与超导体界面上的Andreev反射。虽然在半金属中不存在少数载流子使得单线态Andreev反射不可能，但是自旋-轨道相互作用引起三线态Andreev反射，即，多数电子反射到多数空穴中，反之亦然。作为我们计算的一个应用，我们考虑一个薄的半金属膜或导线横向连接到超导接触。如果半金属是无无序的，则激发能隙打开，其与超导体中的自旋-轨道相互作用强度成比例。对于能量低于这个间隙的电子，横向半金属-超导体接触成为完美的三重Andreev反射器。我们表明，该系统支持本地化马约拉纳在此限制的最终状态。
2010-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observing Majorana bound states of Josephson vortices in topological superconductors
近年来，在凝聚态系统中对马约拉纳费米子态进行了深入的研究。预测在某些非常规超导体中，它们被定位在涡旋的核心上，已知它们的存在使大块涡旋的交换统计非阿贝尔。本文研究了拓扑超导体中长约瑟夫森结中相孤子（磁通子）的动力学方程。我们表明，通量将绑定本地化的零能量马约拉纳模式，因此将表现为非阿贝尔任意子。通量子的低质量，以及其实验观察到的量子机械波样的性质，将使其成为一个合适的候选人涡旋干涉实验证明非阿贝尔统计。我们建议两个实验，可能会揭示存在的零模式进行的通量。具体的实验实现也将讨论。
2011-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Majorana smoking gun for the superconductor-semiconductor hybrid topological system
最近在超导-半导体纳米线器件隧穿输运测量中观察到的零偏压电导峰为预测的零能量马约拉纳模式提供了证据，但不是其存在的确凿证据。我们建立了直接观察到的分裂的零偏压电导峰可以作为确凿的证据马约拉纳模式的存在。我们表明，分裂有一个振荡的依赖于塞曼场（化学势）在固定的化学势（塞曼场）。相比之下，当密度恒定而不是化学势恒定时--在目前的实验装置中可能出现的情况--分裂振荡一般被抑制。我们的理论预测的条件下，分裂振荡可以作为烟雾枪的实验确认难以捉摸的马约拉纳模式。
2012-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-induced low-energy renormalization in hybrid semiconductor-superconductor Majorana structures
一个极小模型的混合超导体半导体纳米线马约拉纳平台的开发，充分捕捉的低能量重整化的纳米线模式所产生的母超导体的存在下的影响。在这个模型中，母超导体是一个明确参与低能物理的有源组件，而不仅仅是一个被动的伙伴，只提供邻近诱导的库珀对的纳米线。这种对超导体和半导体的平等对待是有必要的，因为最近的实验不允许仅仅根据裸半导体性质进行一致的解释。一般的理论涉及到精确的半导体格林函数，其中包括从隧道耦合超导体产生的动态自能校正的评估。拓扑超导电性的出现的一般条件的单带以及多带纳米线和详细的数值结果给出了无限和有限线的情况下。通过数值计算给出了拓扑量子相图，得到了有限线中Majorana束缚态及其波函数重叠引起的振荡能量分裂行为。重整化效应被证明是定性和定量的重要修改的低能量谱的纳米线。理论的结果被发现是在良好的定性协议与马约拉纳纳米线实验，从而得出的结论是，邻近诱导的低能量重整化的纳米线模式的母超导体是具有根本重要性的超导体-半导体混合结构。指出了获得真零能拓扑Majorana模的一般理论的意义。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ratchet potential and rectification effect in Majorana fermion SQUID
受最近在自旋-轨道耦合纳米线和超导体的异质结构中实现马约拉纳费米子（MF）的实验进展的启发（V. Mourik等人，Science.1222360），我们研究了由包含MF的新型超导体-纳米线-超导体约瑟夫森结和常规超导体-绝缘体-超导体结形成的SQUID。结果表明，在两个电流方向上，SQUID的临界电流是不同的。由于非对称Josepshon电流形成了超导相动力学的棘轮势，所以当SQUID由交流电流驱动时，预期会有整流效应。这些新的属性，预计将是有用的探测难以捉摸的MF以及他们的动力学。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Double-peak Majorana bound states in altermagnet--superconductor heterostructures
Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院罗基尔分校）
研究了铁磁金属-超导体异质结构中Majorana束缚态的双峰空间分布特性，揭示了各向异性跃迁对界面局域态形成的作用，为拓扑超导体中的Majorana束缚态调控提供了新途径。
2026-03-26 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
Classification of Two Dimensional Topological Crystalline Superconductors and Majorana Bound States at Disclinations
我们分类离散旋转对称拓扑晶体超导体（TCS）在两个维度和提供的标准为零能量马约拉纳束缚态（MBS）是目前在复合缺陷由磁通量，位错，向错。除了Chern数编码的手征性，离散旋转对称性进一步划分TCS到不同的稳定的拓扑类根据Bogoliubov-de Gennes准粒子的旋转本征谱。锥形晶体缺陷被证明是能够容纳强大的MBS时，这些散装拓扑不变量的某种组合是不平凡的，所规定的指数定理证明内。MBS的奇偶数由一个$\mathbb{Z}_2$值指数计算，该指数仅依赖于TCS的向错和拓扑类。我们还讨论了拓扑晶体超导体边界上角束缚马约拉纳模式的影响。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Majorana states yield nearly quantized conductance in superconductor-semiconductor nanowire devices
在InSb纳米线/NbTiN超导体器件中，在零源漏电压偏置下的电导表现出接近于$2e^2/h$的量化值的峰值。近量子化的共振演化的隧道势垒强度，磁场和磁场方向的方式与马约拉纳零模式一致。我们的器件在纳米线的两端具有两个隧道探针，由超导体覆盖的400 nm纳米线段隔开。我们只发现了近量化的零偏置峰定位到一端的纳米线，而电导下降观察到相同的参数上的另一端。这破坏了马约拉纳的解释，因为马约拉纳模式必须成对出现。我们确定状态离域从一端到另一端接近零磁场，并在较高的电子密度，这是不是在基本的马约拉纳制度。我们制定了评估子隙波函数的非局部性的程序，并提供了一个分类的纳米线束缚态的基础上，他们的本地化。
2020-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana bound state localization and energy oscillations for magnetic impurity chains on conventional superconductors
我们研究了自旋轨道耦合的常规超导体上的磁性杂质链，完全自洽地处理超导序。我们发现和量化强杂交的拓扑边缘马约拉纳束缚态（MBS）和间隙Yu-Shiba-Rusinov（YSR）状态，这会导致增加的能量振荡作为磁性杂质强度的函数，即使当直接MBS重叠是可以忽略不计的。通过将MBS视为拓扑边界状态，仅依赖于有效质量间隙，我们得到了其局域化的完全无参数的泛函形式，其随磁杂质强度而减小，与超导相干长度的行为相反。
2019-06-25 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 Fermions Under Uniaxial Stress in Semiconductor-Superconductor Heterostructures
自旋-轨道耦合半导体纳米线与体$s$波超导性的塞曼分裂接近接触最近被提出作为一个有前途的平台，实现马约拉纳费米子。然而，在这种设置中，纳米线的化学势通常被超导体的费米表面钉扎。这使得通过外部电子门调整化学势，这是明确检测马约拉纳费米子的关键要求，在实验中非常具有挑战性。在这里，我们表明，可调拓扑超导制度支持马约拉纳费米子可以实现在半导体纳米线使用单轴应力。对于n型纳米线，单轴应力调谐有效化学势，而对于p型系统，有效配对也可以通过应力修改，从而显著增强拓扑minigap。我们表明，所需的应力，0.1%的顺序，是在目前的实验范围内，使用传统的压电晶体。
2013-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Edge States in Superconductor/Noncollinear Magnet Interfaces
通过$s-d$耦合，超导薄膜与非共线磁性绝缘体的界面继承了其磁序，这可能导致非常规的超导性，托管Majorana边缘态。从多铁性材料的摆线、螺旋或（倾斜）圆锥磁序，或铁磁绝缘体的布洛赫和尼尔畴壁，诱导的配对是（$p_{x}+p_{y}$）波，一种支持马约拉纳边缘模式而不调整化学势的配对状态。在这种装置中，马约拉纳态可以在长程磁序的距离上分离，这可能达到宏观尺度。另一方面，Skyrmion自旋织构诱导出（$p_{r}+ip_φ$）波状态，尽管该态是不均匀的，并且受到电磁场的影响，但它同时具有体持续电流和拓扑边缘电流。
2015-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and Disclinations in Topological Crystalline Superconductors
本文证明了四重对称拓扑晶体超导体（TCS）中旋转对称性破缺点缺陷向错上存在零能Majorana束缚态的拓扑判据。我们首先建立了一个完整的拓扑分类的TCS使用陈省身不变量和三个积分旋转不变量。通过对向错的解析和数值研究，我们用代数方法推导出了一个Z_2指数，它可以表征在一个向错处的Majorana零模个数的奇偶性。令人惊讶的是，我们还发现弱保护的马约拉纳费米子绑定在平凡的陈和弱不变量的超导体的角落。
2012-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Wiedemann-Franz-type relation between shot noise and thermal conduction of Majorana surface states in a three-dimensional topological superconductor
本文比较了三维拓扑超导体二维表面上Majorana费米子的热导$G_{\rm thermal}$（温度$T$）和电散粒噪声功率$P_{\rm shot}$（偏压$V\gg k_{\rm B}T/e$）。我们提出的分析和数值计算表明，对于超导体和金属接触之间的局部耦合，$G_{\rm thermal}/P_{\rm shot}= {\cal L}T/eV$（与${\cal L}$的洛伦兹数）。这种关系是确保由电子空穴和时间反演对称性的组合，不管表面哈密顿的微观，并提供了一个纯粹的电气方式来检测电荷中性马约拉纳表面状态。纵横比为$W/L\gg 1$的表面具有通用散粒噪声功率$P_{\rm shot}=(W/L)\times (e^2/h)\times (eV/2π)$
2016-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
