Josephson current signature of Floquet Majorana and topological accidental zero modes in altermagnet heterostructures
研究通过Floquet工程和约瑟夫森电流响应，在交替磁体异质结构中识别Floquet Majorana端模和拓扑偶然零模。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Robustness of Majorana Modes and Minigaps in a Spin-Orbit-Coupled Semiconductor-Superconductor Heterostructure
通过数值求解由\textit{s}波超导体、自旋轨道耦合半导体薄膜和磁性绝缘体组成的异质结构中的Bogoliubov-deGennes方程，研究了涡旋中Majorana零能模和准粒子激发的小间隙的鲁棒性.这种异质结构最近被提出作为观察非阿贝尔统计和进行拓扑量子计算的平台。的Majorana零能态和各种物理参数（塞曼场，化学势，自旋轨道耦合强度）的依赖性的特点。我们发现微间隙强烈依赖于自旋轨道耦合强度。在一定的参数范围内，微带隙与\textit{s}波超导配对带隙$Δ_{s}$成线性关系，这与规则\textit{s-}或\textit{\p}波超导体中的$Δ_{s}^{2}$依赖关系有很大不同.我们描述了零能量手征边缘状态的边界和计算的STM信号的涡核，显示了一个明显的零能量峰。我们表明，马约拉纳零能态是强大的存在下，各种类型的杂质。我们发现杂质势的存在可以增加微间隙，从而有利于拓扑量子计算。
2010-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Majorana bound states in chiral ferromagnet-superconductor heterostructures revisited
Moscow Institute for Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；L. D. Landau Institute for Theoretical Physics（朗道理论物理研究所）；HSE University（高等经济大学）
研究手性铁磁体与超导体异质结构中Majorana零模的稳定性，分析自旋轨道耦合对Majorana态的影响，并探讨磁涡旋与磁涡旋对局域态的作用。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing vortex Majorana fermions and topology in semiconductor-superconductor heterostructures
我们调查的局域态密度，谱函数，和超导对振幅签名的Majorana费米子在铁磁和自旋轨道耦合超导体-超导体异质结构的涡旋芯。我们证明了马约拉纳费米子准粒子动量分布总是在高对称点周围的有限半径上对称分布，从而为低能态成为马约拉纳费米子提供了必要条件。在通过涡核的局域态密度的实空间轮廓中，马约拉纳费米子与其他有限能量涡态一起形成了一个特征性的x形结构，该结构只存在于非平凡拓扑中。此外，我们发现拓扑非平凡相的墨西哥帽能带结构特性转化为多个高强度带边和位于局域态密度中超导能隙上方的涡旋芯态.最后，我们发现奇频配对和马约拉纳费米子的出现之间没有很强的相关性，但奇频配对存在的铁磁性。事实上，我们发现，唯一的涡旋超导对振幅直接相关的任何相变，是某些自旋三重态$p$波配对组件的外观在涡核在前拓扑涡核加宽过渡。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High-temperature Majorana corner modes in a $d+id'$ superconductor heterostructure: Application to twisted bilayer cuprate superconductors
本研究提出利用邻近$d+id'$配对超导体（如扭曲双层铜基超导体）与面内磁场的作用，在二维拓扑绝缘体中实现高温无体态节点的马约拉纳角模，为其高温实验观测提供可行方案。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
From Majorana fermions to topological quantum computation in semiconductor/superconductor heterostructures
我们对拓扑超导电性及其在自旋轨道耦合半导体/超导体异质结构中的后果进行了教学回顾。我们首先回顾狄拉克和马约拉纳费米子在粒子物理学的概念的历史起源，并讨论如何在一维超导体中出现这些低维版本。最终，我们专注于马约拉纳零模式，出现在缺陷的马约拉纳方程。然后，我们回顾的拓扑不变量的定义，以及它如何允许预测这样的马约拉纳模式从现实的超导体，没有洛伦兹不变性的散装能带结构。最后，我们结束了讨论的协议，如何检测这样的马约拉纳模式，并使用它们的拓扑量子计算。
2021-05-08 cond-mat.supr-con
Majorana corner modes and tunable patterns in an altermagnet heterostructure
本研究设计s波超导体、二维拓扑绝缘体与交错磁体异质结构，通过边缘质量项形成质量畴，实现零能马约拉纳角态，并可通过奈尔矢量方向调控其存在，单轴应变操控其图案。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Platform for controllable Majorana zero modes using superconductor/ferromagnet heterostructures
我们提出了一种新的平台，用于创建和操纵的马约拉纳零模式组成的铁磁金属线放置在传统的超导体，接近铁磁绝缘体。我们的设备依赖于所施加的超电流和铁磁绝缘体中出现的交换场的相互作用。我们断言，所提出的超导体/铁磁体异质结构表现出增强的可控性，因为拓扑超导性可以调谐除了施加在铁磁线上的栅极电压，也通过操纵施加的超电流和/或铁磁绝缘体的磁化。
2021-11-26 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
Tunable Topological Superconductivity by Fully Compensated Ferrimagnets
提出基于全补偿亚铁磁体的异质结构平台，利用电场和Néel矢量在无外加磁场下实现多维可调谐拓扑超导性及Majorana模式，规避了磁化系统中的超导相干性权衡。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Alternative paths to realize Majorana Fermions in Superconductor-Ferromagnet Heterostructures
实现量子计算的一个根本障碍是局域退相干。解决这个问题的一种方法是利用非定域信息存储的拓扑量子计算概念，例如马约拉纳费米子对。目前，可以说最有希望产生MF的方法依赖于超导体（SC）的自旋三重态p波态，不幸的是，这种态在自然界中并不丰富。因此，他们的工程设备的建议，通常通过邻近效应从传统的SC到具有强自旋轨道耦合（SOC）的材料，目前正在深入研究。在这里，我们采取另一种途径，利用不同的连接场之间的四重耦合规则的基础上，我们之一介绍的领域，我们证明，例如，共存的塞曼场与电荷电流将提供条件，诱导p波配对的存在下的单线态超导。这为在各种不一定（准）一维的超导体-铁磁体异质结构中设计鲁棒的MF开辟了新的途径，包括由最近的开创性实验所激发的MF，特别是不需要具有本征SOC的特殊结构的任何外来材料。
2016-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A proposal for realizing Majorana fermions without external magnetic field in strongly correlated nanowires
本研究提出一种置于自旋单态扩展s波配对超导衬底上的一维强关联费米子链系统，利用强电子关联实现拓扑超导与马约拉纳费米子，无需外磁场，突破了传统平均场方法的限制。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rotational symmetry breaking and partial Majorana corner states in a high-Tc superconductor based heterostructure
应用微观模型，从理论上研究了高温超导体附近二维拓扑绝缘体（TI）的准粒子激发。在动量空间中，TI层中的邻近诱导配对项同时包含了单重态和三重态通道，导致了能带和准粒子谱的C4旋转对称破缺。对于圆柱几何形状，零能量边缘态可能出现，但它们局限于上边界。对于具有开放边界的有限尺寸系统，在上边界处的零能态消失，而在两个下角处出现Majorana束缚态。通过对有序序参量和反常格林函数的研究，可以更好地理解这些结果。
2020-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Higher-Order Topological Superconductivity and Electrically Tunable Majorana Corner Modes in Monolayer MnXPb$_2$ (X=Se, Te)-Pb Heterostructure
Institute of Applied Physics and Computational Mathematics（应用物理与计算数学研究所）；Anhui Provincial 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强磁场科学中心安徽低能量子材料与器件重点实验室）；Science Island Branch of Graduate School, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学研究生院合肥科学岛分院）；National Key Laboratory of Computational Physics（计算物理学国家重点实验室）；School of Physics and Physical Engineering, Qufu Normal University（曲阜师范大学物理工程学院）
研究通过单层MnXPb₂异质结构实现电可控马约拉纳角模式，利用反铁磁拓扑绝缘体和超导近邻效应，展示高阶拓扑超导性及可控马约拉纳融合与编织。
2026-02-05 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
Non-Majorana-origin of the half-integer conductance quantization elucidated by multi-terminal superconductor-quantum anomalous Hall insulator heterostructure
针对量子反常霍尔绝缘体与超导体异质结构中半整数电导量子化的起源争议，本文通过多端器件的Landauer-Büttiker输运模型及实验，明确其源于超导电极处入射边缘态的电势平衡，而非马约拉纳模式。
2025-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majorana Fermions and a Topological Phase Transition in Semiconductor-Superconductor Heterostructures
我们提出并从理论上分析了一种探测超导异质结中难以捉摸的Majorana粒子的实验装置。实验系统由嵌入超导量子干涉装置的具有强自旋轨道Rashba相互作用的一维半导体线组成。我们表明，在结处的Andreev束缚态的能谱在拓扑平凡（即，不包含任何马约拉纳）和分别在零能量处具有偶数和奇数个交叉的非平凡相位。测量通过结的超电流允许通过简单地改变面内磁场或栅极电压来辨别拓扑上不同的相位并观察拓扑相变。对这种相变的观测将直接证明马约拉纳粒子的存在。
2010-08-13 cond-mat.str-el 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
Fractional Josephson Vortices and Braiding of Majorana Zero Modes in Planar Superconductor-Semiconductor Heterostructures
本文研究了平面超导体-金属-超导体约瑟夫森结中形成的一维拓扑超导体，其中金属受到自旋轨道耦合和面内磁场的作用。这种一维拓扑超导体一直是最近的理论和实验关注的主题。我们研究了垂直磁场和超电流驱动的结上的位置和结构的马约拉纳零模式，与拓扑超导体的效果。特别是，我们表明，在一定的条件下，约瑟夫森涡细分为半涡，每个携带一半的超导通量量子和一个单一的马约拉纳零模式。此外，我们表明，该系统允许电流控制编织的马约拉纳零模式。
2018-10-02 cond-mat.supr-con
Vortex Lines in Topological Insulator-Superconductor Heterostructures
3D拓扑绝缘体/s波超导体异质结构被认为是观测超导涡旋中Majorana费米子的候选系统。在这些系统中，马约拉纳费米子预计将形成在拓扑绝缘体和超导体之间的界面处，而块体不起作用。然而，被磁通量穿透的3D拓扑绝缘体的大部分不是惰性的，并且可以使表面涡旋模式间隙化，从而破坏它们的马约拉纳性质。在这项工作中，我们证明的情况下，只有表面物理是重要的，当体物理起着重要作用的位置和能量的马约拉纳模式。
2011-08-23 cond-mat.supr-con
Spectroscopic Fingerprint of Chiral Majorana Modes at the Edge of a Quantum Anomalous Hall Insulator / Superconductor Heterostructure
量子反常霍尔绝缘体（QAHI）的发现，使得在没有外加磁场的情况下，通过在量子霍尔边缘态中引入超导性来制备新型拓扑超导体（SC）成为可能。在这种情况下，两个不同的拓扑超导相与一个或两个手征马约拉纳边缘模式的理论预测，其特征在于陈数（N）分别为1和2。我们目前的光谱证据Andreev反射实验中存在的手征马约拉纳模式的Nb /（Cr0.12Bi0.26Sb0.62）2 Te 3异质结构与不同的签名归因于两个不同的拓扑超导相。结果与理论预测在定性上吻合得很好。
2019-10-31 cond-mat.supr-con
Experimental and materials considerations for the topological superconducting state in electron and hole doped semiconductors: searching for non-Abelian Majorana modes in 1D nanowires and 2D heterostructures
在s波超导体附近，具有相当大的自旋轨道耦合和塞曼分裂的一维或二维电子或空穴掺杂的半导体杂质半导体可以支持拓扑超导（TS）态。半导体TS状态具有马约拉纳费米子作为在序参量缺陷（例如涡旋和样品边缘）处的局部零能量激发。在这里，我们研究了半导体表面淬火无序对电子和空穴掺杂半导体杂质半导体中TS态稳定性的影响。通过考虑时间反演对称性破缺（由于塞曼分裂）和无序的相互作用，我们推导出TS态超导准粒子能隙的无序抑制的表达式。我们的结论是，无序的影响可以通过增加自旋轨道能量与塞曼分裂的比例最小化。通过给出明确的数字，我们表明，一个稳定的TS状态是可能的，在电子和空穴掺杂的杂质半导体的实验现实值的参数。我们讨论可能合适的半导体材料，这应该是领先的候选人在固态系统中的马约拉纳搜索。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity and Majorana fermions in half-metal / superconductor heterostructure
由于半金属在费米能级上是自旋极化的，因此通常认为它对s波超导体几乎没有邻近效应。在这里，我们表明，与界面自旋轨道耦合，$p_x +ip_y$超导性没有自旋简并诱导半金属，我们给出了它的体能隙的估计。因此，单能带半金属可以给出具有单手征Majorana边态的拓扑超导体。我们的能带计算表明，VTe或CrO的两个原子层的$_2$是一个单带半金属的费米能量范围（$\sim$ 0.1 eV）宽，因此是一个合适的候选材料。
2011-02-08 cond-mat.supr-con
Coexistence of Chiral Majorana Edge States and Bogoliubov Fermi Surfaces in Two-Dimensional Nonsymmorphic Dirac Semimetal/Superconductor Heterostructures
本研究在二维非对称性狄拉克半金属/超导体异质结构中，通过塞曼场和s波超导邻近效应，实现了手性马约拉纳边缘态与玻戈留博夫费米面的共存，并研究了其对热霍尔效应的影响。
2025-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Higher Order Topology and Nodal Topological Superconductivity in Fe(Se,Te) Heterostructures
我们从理论上证明了单层FeTe $_{1-x}$ Se $_x$-超导量子自旋霍尔材料-与单层FeTe -双共线反铁磁体-的异质结构实现了更高阶的拓扑超导相，其特征在于钉扎到样品角落的紧急马约拉纳零模式。给出了该系统的最小有效模型，分析了高阶拓扑的来源，并对拓扑相图进行了充分的刻画。尽管传统的s波配对，我们发现相当令人惊讶的出现一个新的拓扑节点超导体的相图。其特点是边缘依赖的马约拉纳平坦带，拓扑节点相的反铁磁手征对称性的保护。我们还讨论了实验的可行性，估计现实的模型参数，和鲁棒性的马约拉纳角模式对磁无序。我们的工作为高阶拓扑和非阿贝尔马约拉纳物理提供了一个新的实验可行的高温平台。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Realizing Universal Majorana Fermionic Quantum Computation
Majorana-费米子量子计算（MFQC）是由Bravyi和Kitaev提出的（参见参考文献\cite{Kitaev}），其中由Majorana费米子构建的故障洪流（非拓扑）量子计算机可能比由可区分的两态系统构建的量子计算机更有效。然而，到目前为止，人们还不知道如何在物理系统中实现MFQC。在本文中，我们提出了一种可能的实现MFQC。我们发现，p波超导体或超流体的线缺陷的末端将捕获一个Majorana零模，这将成为MFQC的起点。然后，我们展示了如何操纵马约拉纳费米子做通用MFQC，它具有独特的可能性，高层次的本地可控性，个别寻址，并读出的量子态的个别组成元素，通过使用及时的冷原子技术。
2013-05-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generation and time evolution of anomalous Floquet Majorana flat edge modes in two-dimensional noncolinear magnet-superconductor heterostructures
Institute of Physics（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Dolat Capital Market Pvt Ltd（多拉特资本市场私人有限公司）
本文通过理论计算，在化学势谐波驱动的二维磁体-超导体异质结构中实现了无隙Floquet拓扑超导相，发现了常规0模和反常π模Floquet马约拉纳平边缘模，并利用卷绕数进行了拓扑表征。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Altermagnet-Superconductor Heterostructure: a Scalable Platform for Braiding of Majorana Modes
School of Physics, University of Melbourne（墨尔本大学物理学院）
提出交变磁体-超导体异质结构，通过旋转奈尔矢量操控马约拉纳零模位置，实现编织操作，为通用量子计算提供可扩展平台。
2026-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Realizing Majorana Zero Modes by Proximity Effect between Topological Insulators and d-wave High-Temperature Superconductors
从理论上研究了高温d波超导体（dSC）与拓扑绝缘体（TI）之间的超导邻近效应。当TI-dSC异质结构违反90度旋转和一定的反射对称性，我们表明，一个相当大的s波配对，共存的d波之一，出现在邻近诱导的超导电性在TI的顶面状态。弱无序进一步抑制d-波配对，但不是s-波一个在TI的表面状态。更重要的是，当表面态的费米口袋相对较小时，表面态的配对能隙是无节点的，并且接近各向同性。我们的理论结果定性地解释了最近的实验证据的近各向同性配对间隙的Bi_2Se_3的表面态诱导接近高T_c铜酸盐Bi_2Ca_2Cu_2 O_{8+δ}。我们还展示了令人信服的证据马约拉纳零模式的磁hc/2 e涡核，这可能是在未来的实验中检测。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Engineered platforms for topological superconductivity and Majorana zero modes
在实现量子比特的主要方法中，基于马约拉纳的平台是最近推出的。它试图实现以拓扑保护的方式存储量子信息的量子比特。量子信息通过其在局域化和良好分离的Majorana零模式中的非局域存储来保护，并通过利用它们的非交换量子交换特性来操纵。实现这些拓扑量子比特在实验上具有挑战性，需要超导性，螺旋电子（由自旋轨道耦合产生）和时间反演对称性的破坏，所有这些都在一个不舒服的联盟中合作。在过去的十年中，已经探索了几种用于实现基于马约拉纳的拓扑量子比特的候选材料系统，并且有越来越多的证据表明零模式确实正在实现，尽管仍然存在争议。本文回顾了这些方法所依据的基本物理原理，正在开发的材料系统，以及该领域的现状。我们强调已经取得的进展和仍然需要克服的挑战。
2021-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Distinguishing between topological Majorana and trivial zero modes via transport and shot noise study in an altermagnet heterostructure
研究一维半导体/altermagnet/超导异质结中MZMs与AZMs的输运与散粒噪声特征，发现MZMs零偏压电导量子化且低温散粒噪声为负，而AZMs呈非量子化且噪声发生正负转变，从而有效区分拓扑与非拓扑零模式。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A generic new platform for topological quantum computation using semiconductor heterostructures
我们表明，薄膜的半导体，如GaAs，其中的s波超导性和塞曼分裂诱导的邻近效应，支持零能量马约拉纳费米子模式在普通的涡旋激发。拓扑有序的关键是自旋轨道耦合的存在，与邻近诱导的s波超导共存。由于时间反演对称性被明确打破，薄膜的边缘构成了手性马约拉纳线。我们提出的异质结构--半导体薄膜夹在s波超导体和磁性绝缘体之间--是一个通用的系统，它可以作为拓扑量子计算的平台，凭借非阿贝尔马约拉纳费米子的存在。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity-Induced Superconductivity in Epitaxial Topological Insulator/Graphene/Gallium Heterostructures
将超导性引入到拓扑绝缘体的狄拉克表面态，导致拓扑超导体，其可以通过马约拉纳零模式支持拓扑量子计算。可扩展材料平台的开发是实现拓扑量子计算的关键。在这里，我们报告的高品质的（Bi，Sb）2 Te 3/石墨烯/镓异质结构的生长和性能。我们的合成方法使两个异质界面处的原子尖锐层成为可能，这反过来又促进了起源于镓膜的邻近诱导超导性。一个光刻免费，范德华隧道结的发展，以执行传输隧道光谱。我们发现在5-10个五层（Bi，Sb）2 Te 3/graphene/gallium异质结构中，狄拉克表面态形成了一个强的邻近诱导超导能隙。一个单一的Abrikosov涡，马约拉纳零模式预计将驻留的存在下，表现在离散电导的变化。目前的材料平台为理解和利用拓扑超导性的应用潜力提供了机会。
2023-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Majorana zero modes in superconductor-magnet heterostructures with d-wave order
McGill University（麦吉尔大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
研究发现，在具有d波有序的超导-磁体异质结构中，强d波配对或强Skyrmion诱导自旋扭折可破坏拓扑性，从而影响Majorana零模的稳定性。
2026-02-09 cond-mat.supr-con quant-ph
1D Majorana Goldstinos and partial supersymmetry breaking in quantum wires
在拓扑超导体中实现Majorana模式，即，粒子物理学中马约拉纳费米子的凝聚态对应物，可能会导致拓扑保护量子计算领域的重大进展。在这里，我们介绍了一维，反向传播，和分散的马约拉纳模式的部分重叠，零维马约拉纳模式的周期性链的批量激发在邻近的纳米线通过螺旋调制场。该系统实现了中心扩展的量子力学超对称性和自发的部分超对称性破缺。无质量的马约拉纳模是与自发破缺超对称性相关的南武-戈德斯通费米子（Goldstinos）。他们的实验指纹是在零偏压电导，这是一般不会预期的马约拉纳模式重叠在有限的距离下降到峰值过渡。此外，通过施加旋转磁场，马约拉纳模式可以沿着线滑动，实现“马约拉纳泵”。这可能会提出新的编织协议和拓扑量子位的实现。
2022-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Realizing DIII Class Topological Superconductors using $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors
本文证明了具有Rashba自旋轨道耦合的准一维$d_{x^2-y^2}$波超导体是拓扑超导体。这种时间反演不变的DIII类TS支持两个拓扑保护的零能量马约拉纳费米子在系统的每一端。与使用s波超导体的提议相反，在s波超导体中，需要强磁场和化学势的微调来产生马约拉纳费米子，在我们的提议中，拓扑非平凡的制度可以在没有磁场和广泛的化学势的情况下达到。实验签名和实现拟议的超导状态进行了讨论。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Lattices in the Superconducting Phases of Doped Topological Insulators and Heterostructures
马约拉纳费米子被预言在拓扑量子计算的凝聚态实现中起着至关重要的作用。这些迄今未被发现的准粒子已被预测存在于拓扑超导体和超导体的异质结构以及具有强自旋轨道耦合的材料中的涡旋激发的核心处。在这项工作中，我们研究了拓扑绝缘体与体s波超导的存在下产生的垂直磁场的涡旋晶格。使用自洽的Bogoliubov-德Gennes，计算我们证实，超过半经典，弱配对的限制，出现的Majorana涡旋状态的化学势是从带边的任何一侧调谐，只要状态的密度是足够的超导形成。此外，我们证明了先前预测的涡相变生存超过半经典的限制。在小于临界化学势的化学势值下，涡旋晶格模式在顶部和底部表面内杂交，从而产生分散的低能量中间带隙。随着化学势的增加，马约拉纳态变得更加局限于一个表面，但向相反的表面扩散。最后，当化学势足够高的散装带，马约拉纳模式可以隧道表面之间，并最终达到临界点，在该临界点处，相对表面上的模式可以自由隧道和湮灭导致拓扑相变先前研究的工作Hosur等人。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Realizing Majorana zero mode with a stripe of \emph{ionized} and \emph{isolated} magnetic atoms on a \emph{layered} superconductor
有人提出，在超导体与螺旋磁体或超导体与铁磁体之间存在Rashba自旋-轨道耦合的线结，可以在线的两端产生Majorana零模（MZM）。然而，磁性原子和超导体之间需要强的磁交换耦合（约为超导体带宽的一半）才能获得MZM。在这里，我们设计的设备，以减少所需的磁交换耦合。在第一个方案中，我们覆盖了一个非常窄的$s$波超导线形成的单层膜或层状材料（如FeSe或FeSe单层SrTiO $_3$）与\emph{isolated}磁性原子。在我们的第二个方案中，我们在单层超导体或\emph{layered}超导体（如FeSe）上放置一条\emph{isolated}磁性\emph{ions}线。我们发现，在上述器件中，螺旋磁秩序将自发地发展，产生一个具有相当大的间隙（以上的父超导能隙的1/2）的一维$p$波拓扑超导体，即使是弱的磁交换耦合（小于1/10的带宽）。拓扑超导体在导线的端部具有MZM。
2019-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Floquet Majorana flat bands and emergent Cooper pair symmetries in $p-$wave magnet$-$superconductor heterostructure
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）；Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）
研究$p$-波磁体与$s$-波超导体界面拓扑超导性，发现七种节点拓扑相，具有Majorana零能平带和量子化零偏压电导峰，并揭示周期驱动产生Floquet Majorana平带及新型非平衡配对通道。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana zero modes in spintronics devices
我们表明，拓扑相位应该是可实现的，在现成的和良好的研究异质结构。特别是，我们确定了一类新的拓扑材料，这是众所周知的自旋电子学：螺旋铁磁超导结。我们注意到，几乎所有以前的拓扑异质结的工作都集中在有效的二维或一维系统中的邻近界面处创建马约拉纳模式。特定的异质结，我们解决表现出有限范围的邻近效应，导致节点超导体的Majorana模式本地化远离这个接口。为了证明这一点，我们实现了Bogoliubov-德Gennes（BdG）接近数值方案，其中重要的是，涉及两个有限的尺寸在一个三维的交界处。阐明这种水平的数值复杂性，以区分我们的替代数值BdG的方法是有限的，一般假设平移不变性或沿多个方向的周期性边界条件。有了这种访问的边缘，我们就能够说明在一个具体的方式波函数的马约拉纳零模式，而且，解决有限尺寸的影响。在这个过程中，我们建立一个简单的分析模型的一致性。
2016-11-17 cond-mat.supr-con
Effects of Domain Walls in Quantum Anomalous Hall Insulator/Superconductor Heterostructures
在最近的实验中，在量子反常霍尔（QAH）绝缘体/超导体异质结构输运测量中观察到高度为$\frac{e^2}{2h}$的半量子化纵向电导平台（HQCP）。据预测，这些HQCP是手征马约拉纳边缘态的签名。HQCP应该出现在霍尔电导$σ_{xy}$被量化的区域。然而，实验上，当霍尔电导$σ_{xy}$仅为体中出现耗散通道时量子化值的80%时，出现一对HQCP。体中的耗散通道预计会引起Andreev反射并破坏HQCP。在这项工作中，我们解释了如何域墙可以导致$σ_{xy}$偏离其量化值，并在同一时间保持量化的HQCP。我们的工作支持这样的说法，即实验观察到的HQCP确实是由QAH绝缘体/超导体异质结构中的手性Majorana模式引起的。
2016-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Superconductor Bi2Te3/NbSe2 heterostructures
拓扑超导体（TSCs）具有完整的能隙和由Majorana费米子组成的无能隙表面态，在容错拓扑量子计算中具有潜在的应用价值。由于TSC在自然界中非常罕见，研究TSC的另一种方法是通过邻近效应（PE）1-4人为地将超导性引入拓扑绝缘体（TI）的表面态。在这里，我们报告的第一个实验实现的PE诱导TSC的Bi 2 Te 3/NbSe 2薄膜所证明的状态密度探测使用扫描隧道显微镜。我们观察到拓扑绝缘体表面的Abrikosov涡旋和低能束缚态，以及超导相干长度与薄膜厚度和磁场的依赖关系，这归因于拓扑表面态的超导电性。这一工作证明了在超导涡旋中制备具有单个Majorana费米子的TSC的实际可行性，为在PE诱导的TSC中寻找Majorana费米子奠定了基础。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A new superconductor derived from topological insulator heterostructure
拓扑超导体（TSC）是当前的重要兴趣，因为它们为寻找马约拉纳费米子提供了有前途的平台。在这里，我们报告了一种新的超导体的合成插入到自然形成的拓扑绝缘体（TI）的异质结构由非拓扑PbSe单元分离的Bi 2 Se 3 TI单元。在TI基超导体中，这种材料的比热行为首次表明了具有间隙节点的非常规超导性的发生。在强自旋-轨道耦合超导体中，能隙节点的存在会导致自旋分裂的Andreev束缚态，这是拓扑超导性的标志。因此，这种新的超导体成为一个有趣的候选TSC。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Emergent Josephson current of $N=1$ chiral topological superconductor in quantum anomalous Hall insulator/superconductor heterostructures
最近，量子反常霍尔绝缘体（QAHI）/超导体异质结已经实现，并在两端电导测量中显示出半量子化电导平台[Q。L. He \textit{et al.}，Science { \bf 357}，294（2017）].半量子化电导平台被认为是手征马约拉纳边缘模式的有力证据。然而，对于半量子化电导平台的起源存在着强烈的争论。在这项工作中，我们提出了一个约瑟夫森结的基础上QAHI/超导体异质结，以确定手性马约拉纳边缘模式的存在。我们发现，对于具有单手征Majorana模的$N=1$手性拓扑超导相，当出现半量子化电导平台$σ_{12}=e^2/2h$时，临界Josephson电流急剧增加到一个峰值.此外，我们表明，临界约瑟夫森电流的$N=1$手性拓扑超导体表现出$h/e$周期振荡，是强大的无序，在传统的二维电子气系统的行为相反。我们还估计了实验上的有关参数，并认为在实验中可以观察到超电流。
2018-10-05 cond-mat.supr-con
Topological Phase Transitions and a Two-Dimensional Weyl Superconductor in a Half-Metal/Superconductor Heterostructure
通过改变半金属薄膜的磁化方向，我们发现了半金属/超导体异质结构中的一系列拓扑相变。这些包括具有体隙的拓扑超导相和没有体隙但具有普遍存在的局部隙的另一相之间的转变。同时，边缘态从反向传播的Majorana边缘模转变为单向的Majorana边缘模。此外，我们还发现了第二相和结相之间的跃迁，结相是一个具有费米线边缘态的二维Weyl超导体。我们确定的拓扑不变量相关的每个阶段和对称性，保护外尔超导相。
2016-10-16 cond-mat.supr-con
A Note on Half-quantized Conductance Plateau of Chiral Majorana in Quantum Anomalous Hall Insulator and Superconductor Structures
这是一个简短的说明，提出了一个重复的实验的半量子化的传输签名给出的Majorana手征模式生活在异质结构形成的s波超导体和量子反常霍尔绝缘体。
2019-04-28 cond-mat.supr-con
Altermagnetic Routes to Majorana Modes in Zero Net Magnetization
本文提出利用交错磁实现零净磁化的一维与二维超导异质结构，可产生端点、手性或角点 Majorana 模，并借助 Zeeman 项辨别拓扑与平庸零模。
2023-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
One-dimensional topological superconductivity in a van der Waals heterostructure
本文通过在NbSe₂上放置单层WTe₂构建范德华异质结，利用扫描隧道显微镜直接探测超导性质，证实了一维拓扑超导的存在，并发现其边缘态对磁场鲁棒且由横向自邻近效应保护，为马约拉纳束缚态的实现提供了平台。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced states in superconducting heterostructures
异质结构允许实现在孤立系中难以获得的电子态。示例性的是由超导体和具有自旋轨道耦合的半导体形成的准一维异质结构的情况，其中可以实现马约拉纳零能量模式。本文研究了单一杂质对超导异质结能谱的影响。我们发现，超导体和半导体之间的耦合可以强烈地影响杂质诱导的状态，并可能诱导额外的子带隙束缚态，不存在于孤立的均匀超导体。对于准一维超导体/半导体异质结构，我们得到了低能杂质诱导束缚态出现的条件。
2017-11-29 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
A NOT operation on Majorana qubits with mobilizable solitons in an extended Su-Schrieffer-Heeger model
在拓扑量子计算中，Majorana量子比特与其他量子比特的耦合是信息存储、操作和传输的关键。我们从理论上提出了一种将Majorana量子比特与孤子耦合的方法，这是另一种拓扑杂质，首先在无自旋的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型中进行了研究。我们提出了一种在互补孤子通过异质结构时对Majorana量子比特进行非操作的方法。基于这两个拓扑杂质，该操作对局部无序是鲁棒的。此外，我们还发现，由于超导邻近引起的规范不变性的破坏，孤子可能携带小数电荷而不是分数电荷$1/2$。
2014-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
