Zero energy modes in a superconductor with ferromagnetic adatom chains and quantum phase transitions
本文研究了存在Rashba自旋-轨道相互作用（SOI）的S波超导表面上吸附原子铁磁链末端的Majorana零能模（MZEM），同时考虑了非自洽和自洽超导序.我们发现，在自洽解中，随着交换作用的增加，吸附原子位置上的平均超导能隙函数在拓扑相变发生的临界值处有一个不连续的下降.我们还研究了两种处理超导序的MZEM，发现衰变长度是交换耦合强度，化学势和超导序的线性函数。对于较宽的FM链，MZEM发生在较小的交换耦合和衰减长度的斜率作为交换耦合的函数随链宽而增长。因此，我们建议实验检测不同宽度的链中的MZEM不同的离域。我们讨论的超导秩序的两种治疗的MZEM之间的异同。
2016-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity and anti-Shiba states in disordered chains of magnetic adatoms
超导体上磁性原子的规则排列为拓扑超导提供了一个很有前途的平台。在这项工作中，我们研究在这些系统中的无序的影响，专注于空缺实现失踪的磁性原子。我们开发的方法，允许治疗的铁磁致密链，以及长程跳跃的铁磁和螺旋的Shiba链在任意的subgap能量。磁链中的空位所起的作用类似于干净的$s$波超导体中的磁性杂质。拓扑链中的单个空位在规则磁链的带边之下产生一个低的“反Shiba”态。由有限密度的杂化空位态形成的反Shiba带的扩散导致拓扑相的恶化，其在稀链中的特定参数区域中表现出不寻常的脆弱性。我们还考虑了Shiba耦合中的局域涨落，并讨论了空位态如何有助于拓扑超导性的实验验证。
2016-04-07 cond-mat.mes-hall
Direct signatures of $d$-level hybridization and dimerization in magnetic adatom chains on a superconductor
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Christian-Albrechts-Universität zu Kiel（基尔大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
研究铁原子链在超导体上的相互作用，揭示d级混合和二元结构对自旋态的影响，提出通过工程交替跃迁幅实现拓扑系统的方法。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge-density-wave control by adatom manipulation and its effect on magnetic nanostructures
本研究利用STM针尖操控吸附原子实现2H-NbSe2中电荷密度波畴的可逆切换，并发现该畴结构影响YSR态杂化，为调控超导自旋链及拓扑超导性提供新途径。
2024-10-02 cond-mat.mes-hall
Wave-function engineering on superconducting substrates: Chiral Yu-Shiba-Rusinov molecules
本研究利用超导基底上的磁性原子YSR态，通过基底调控打破对称性，设计出手性波函数，扩展了量子态工程的可能性。
2024-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing crystal-field modulations with magnetic adatoms on the incipient charge-density-wave superconductor $2H$-NbS$_2$
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
本研究以$2H$-NbS$_2$为对象，利用磁性吸附原子作为局部传感器，通过操控吸附原子测量YSR激发谱，建立了原子尺度研究晶体场调制的新方法。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Imprinting Ground State Chirality on Adatom Spins
本文提出通过将手性衬底与三个经典吸附原子自旋耦合，利用吸附原子非共面磁序中的自旋手性来探测掺杂陈绝缘体和手性超导体，并在谷极化双层石墨烯和d+id超导体中展示了定性不同的基态相图。
2024-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-free platform for topological zero-energy mode in superconductors LiFeAs and PbTaSe$_2$
具有拓扑性质的超导材料正成为从物质的拓扑量子态实现全新激发的一个令人兴奋的平台。在这项工作中，我们探索了一个无场平台的可能性，用于产生马约拉纳零能量激发的候选拓扑超导体，LiFeAs和PbTaSe $_2$的表面上沉积磁性Fe杂质。我们使用扫描隧道显微镜探测局域态诱导的Fe吸附原子在原子尺度上，并在亚开尔文温度。我们发现每个Fe吸附原子在超导能隙中产生一个显著的零能束缚态，在高达8 T的磁场中不分裂，这是一个非平凡的拓扑起源.我们的研究结果指出，磁性Fe吸附原子蒸发在大块超导体的拓扑表面状态作为一个新的平台，探索马约拉纳零模式和量子信息科学在无场条件下。
2019-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing Andreev reflection reach in semiconductor-superconductor hybrids by Aharonov-Bohm effect
混合纳米结构制造的最新发展允许创建结合半导体和超导体材料的量子干涉仪。我们表明，在这些纳米结构的Aharonov-Bohm效应和Andreev反射的联合现象可以用来确定电子作为一个空穴被逆反射的长度。我们建议利用这一功能探测准粒子的相干长度在超导体-超导体混合的磁导测量。
2019-01-21 cond-mat.mes-hall
Interplay of topological phases in magnetic adatom-chains on top of a Rashba superconducting surface
我们研究的拓扑性质和可访问的马约拉纳费米子（MF）相所产生的混合设备组成的磁吸附原子链放置在一个传统的超导体的表面与Rashba自旋轨道耦合（SOC）。通过确定吸附原子链的最佳经典磁基态，我们提取了相应的相图，其中表现出铁磁（FM），反铁磁（AFM）和螺旋级的相互作用。我们确定的参数制度，FM或AFM相位占主导地位的螺旋，并另外成为稳定的热和量子波动。对于拓扑分析，我们专注于FM和AFM的情况下，并采用低能量的有效模型依赖于Shiba束缚态。我们发现，对于这两种磁模式的混合系统的行为作为一个拓扑超导体，可以窝藏一个甚至两个MF每边，由于手征对称性。正如我们所示，这两个磁排序导致定性和定量不同的拓扑特征，反映在MF波函数的空间轮廓。最后，我们提出了如何通过改变吸附原子的间距，SOC强度，或吸附原子的磁矩的考虑，实验访问不同的MF阶段的方向。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Engineering topological superconductors using surface atomic-layer/molecule hybrid materials
表面原子层（SAL）超导体是在洁净的半导体表面外延生长金属原子而形成的。与传统的金属薄膜相比，它们具有两个重要的特征：i）整个系统的空间反转对称性破缺和ii）对外来物种的表面吸附的高灵敏度。这些可能导致表现的Rashba效应和塞曼场施加吸附的磁性有机分子。在介绍了典型SAL超导体Si（111）-（root 7 xroot 3）-In之后，我们描述了如何利用这些特征来设计具有Majorana费米子的拓扑超导体，并讨论了它的前景和预期的挑战。
2015-08-04 cond-mat.mes-hall
Self-organized topological state in the magnetic chain on the surface of a superconductor
理论上已证明，与普通s波超导体表面的磁性吸附原子链相关联的电子态形成一维拓扑相，其末端束缚着未成对的Majorana费米子。在一个简单的一维有效模型中，该系统表现出一种有趣的自组织性质：吸附原子磁矩形成的螺旋的螺距倾向于自我调整，以便在物理上可访问的任何状态下，该链都保持在拓扑相。在这里，我们研究的物理基础，这种自组织属性的框架中的一个更现实的二维模型的超导表面耦合到一个一维链的磁性吸附原子。同时处理超导序和磁矩自洽，我们发现，系统保持其自组织属性，即使拓扑相延伸的相图相比，1D模型的一个较小的部分。我们还研究了不完善的影响，并发现，一旦建立，拓扑相生存中度水平的混乱。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extended dissipaton theory with application to adatom-graphene composite
本文提出扩展耗散子理论，包含耗散子运动方程和耗散子嵌入量子主方程，能精确非微扰地处理线性和二次环境耦合，并成功应用于模拟石墨烯基底上吸附原子的谱函数。
2025-04-07 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Yu-Shiba-Rusinov states in a superconductor with topological Z2 bands
Yu-Shiba-Rusinov（YSR）态是超导体中磁性杂质诱导的局域带隙态。最近的实验使用STM针尖来操纵Fe吸附原子和具有具有拓扑表面态的$Z_2$非平凡能带结构的${\rm FeTe}_{0.55}{\rm Se}_{0.45}$超导体之间的交换耦合。当针尖靠近单个Fe吸附原子时，隙内态的能量被调制，并出现两个不寻常的零能交叉，这不能通过将磁性杂质耦合到超导拓扑表面狄拉克锥来理解。在这里，我们用数值和解析方法研究了具有非平凡$Z_2$带的超导体中的YSR态，并解释了作为磁性杂质和体态之间交换耦合的函数的两个零能量交叉的起源。我们分析了拓扑表面状态的作用，并比较间隙状态与平凡的$Z_2$带系统。进一步研究了YSR态的自旋极化，为今后的实验测量提供了依据。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the helical edge states of a topological insulator by Cooper-pair injection
研究了单重态s波超导体与量子自旋霍尔（QSH）拓扑绝缘体边缘的邻近效应。我们建立了在QSH边缘态/超导体界面的Andreev反射是完美的，而通过超导体的非局域Andreev过程被完全抑制。我们计算相应的电导和噪声。
2010-08-05 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional Shiba lattices as possible platform for crystalline topological superconductivity
本文利用扫描隧道显微镜构建单原子精度的磁性吸附原子 Shiba 晶格，揭示了两种受镜像对称性保护的拓扑超导体特征，证明该平台可设计二维超导体的拓扑与几何结构。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the Rashba effect via the induced magnetization around a Kondo impurity
当单个磁性吸附原子沉积在金属表面时，它会影响周围电子气的电荷和自旋织构，传导电子对局域磁矩的屏蔽会引起近藤效应。本文研究了磁场中Au（111）表面上钴杂质周围的Rashba自旋轨道耦合对局域磁化态密度（LMDOS）的影响。我们发现，在平面内的LMDOS组件是专门与Rashba自旋轨道相互作用。通过在近藤杂质周围进行自旋极化STM测量，可以在实验上利用这一观察结果来确认表面上存在Rashba效应，例如Au（111）。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
Topological state engineering by potential impurities on chiral superconductors
在这项工作中，我们考虑了潜在的杂质沉积在二维手性超导体的顶部的影响。最近发现，$s$波超导体上的磁性杂质晶格可以产生丰富的拓扑相图。我们发现，类似的机制发生在手性超导体修饰的非磁性杂质，从而避免了微妙的问题的磁性有序的吸附原子。我们通过介绍嵌入在手征$p$波超导体上的潜在杂质晶格的理论来说明该方法。虽然拓扑状态工程的先决条件是一个手征超导体，所提出的程序的结果与不同的陈数的非平凡的后裔阶段的前景。
2016-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional Yu-Shiba-Rusinov states in hydrogenated graphene
传统的带隙Yu-Shiba-Rusinov态需要两种成分：磁性原子和超导宿主，在正常相中，在费米能量下具有有限的态密度。在这里，我们表明氢化石墨烯可以在没有这两种成分的情况下拥有Yu-Shiba-Rusinov态。已知化学吸附在石墨烯中的原子氢充当具有弱局部磁矩的顺磁中心。我们对氢化石墨烯在超导体附近的计算表明，单个吸附原子诱导的带隙Yu-Shiba-Rusinov态具有奇异的光谱，而吸附原子链导致无带隙的Yu-Shiba-Rusinov带。我们的预测可以使用最先进的技术进行测试，结合石墨烯上原子氢的原子操作的最新进展以及石墨烯中经过充分测试的邻近效应。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Probing the order parameter symmetry of two-dimensional superconductors by twisted Josephson interferometry
本文提出以各向异性 s 波超导体为探针的扭曲 Josephson 结装置，通过临界电流、电流-相位及磁场响应的扭曲角依赖识别二维超导体序参量对称性，并以 NbSe2/魔角扭曲双层石墨烯结为例。
2023-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent detection and manipulation of topological phase transitions in Shiba-Majorana hybrid systems
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Technische Universität Braunschweig（布伦瑞克工业大学）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）；Universität Hamburg（汉堡大学）；International Research Centre MagTop, Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所磁拓扑国际研究中心）；University of Basel（巴塞尔大学）
该研究针对Shiba-Majorana混合系统，提出通过超流探测拓扑非平凡吸附原子系统基态宇称变化的非侵入式方案，揭示临界电流的特征不连续性，验证了结果在有限温度和不同隧穿 regime下的鲁棒性。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Surface chiral superconductivity in odd-parity nematic superconductors with magnetic impurities
研究了表面磁性杂质掺杂的拓扑绝缘体的奇宇称超导电性。特殊的表面子能隙谱，其特征在于由一个马约拉纳平带，节锥和父拓扑绝缘体的表面状态，引起的整体铁磁RKKY表面杂质之间的相互作用。杂质与抢先手性序参量之间的额外耦合促进了系统表面的表面时间反演对称性破缺解。我们讨论了相关的方案，并建议工程表面手征超导性，通过适当选择磁性吸附原子与高度各向异性交换耦合。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing Majorana Flat Bands in Nodal $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors with Rashba Spin-Orbit Coupling
我们发现，在具有$d_{x^2-y^2}$波配对和Rashba自旋轨道耦合的单层或多层节状超导体中，与Majorana平带相关联的Majorana费米子在[110]边以零能量模出现.此外，只要单层或多层超导体的整体反演对称性被破坏，并且在平行于[110]边的面内磁场存在下，Majorana费米子和通常的费米子Andreev束缚态在隧道谱实验中诱导出三峰结构。重要的是，我们表明，零偏压电导峰是由马约拉纳费米子。因此，隧道光谱可以用来探测节状$d_{x^2-y^2}$波超导体中的马约拉纳费米子。
2013-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the topological character of superconductors via non-local Hanbury-Brown and Twiss correlations
超导体可以根据是否保持时间反演对称性（TRS）、手征对称性和粒子-空穴对称性而被分类为拓扑或非拓扑。此外，拓扑超导体也可以分类为手性或螺旋形。本文利用Hanbury-Brown和Twiss（HBT）的散粒噪声关联和非局域电导，对金属/二维非常规超导体/金属结进行了探测，以更好地理解配对拓扑与非拓扑、螺旋与手征、节结与间隙。我们看到，HBT的相关性是不对称的非拓扑超导体的偏置电压的函数，而它们是对称的拓扑超导体的势垒强度无关。拓扑超导体与拓扑量子计算中重要的马约拉纳费米子有关。通过区分拓扑超导体和非拓扑超导体，我们的研究将有助于寻找马约拉纳费米子，这将有助于设计拓扑量子计算机。
2022-08-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Spatially-resolved probing of a non-equilibrium superconductor
实验研究了超低温超导体中非平衡准粒子的空间分辨弛豫。人们发现，准粒子注入通过隧道结的结果在修改的I-V特性的远程'检测器'结的形状。该效果取决于温度、注入电流和与注入器的接近程度。这种现象可以从准粒子电荷和能量不平衡的产生来理解，其特征在于两种不同的长度尺度$Λ_{Q^{\ast}}$ $\sim5$ $μ$ m和$Λ_{T^{\ast}}\sim$ $40$ $μ$ m。研究结果与现有的唯象模型吻合得很好，而更详细的微观理论是强制性的详细定量与实验比较。这些结果对于理解各种纳米电子电路中的电子输运现象具有重要意义。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the magnetoelectric effect in noncentrosymmetric superconductors by equal-spin Andreev tunneling
在非中心对称超导体（NCS）中，电荷电流到自旋磁化的转换-所谓的磁电效应-是非常规的混合宇称序参量的直接指示器。本文提出了一种利用NCS/铁磁体接触中的反常等自旋Andreev隧穿来检测磁电效应的方案。该提案依赖于通过使电流通过NCS产生自旋极化三重态配对的能力。这种诱导的三重态配对与具有复矢量序参量${\bf d}$的三重态超流体中的范式非么正配对具有相似性。质的区别是，诱导的非幺正态可以实现在NCS与一个纯粹的现实${\bf d}$通过打破时间反演对称性电流偏置设置。这为通过电输运测量获得NCS中的非常规超导性提供了可能性。
2018-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing individual split Cooper-pairs using the spin qubit toolkit
超导体是自旋纠缠空间分离电子对的天然来源。虽然第一个库珀对分裂装置已经实现，但到目前为止，还没有实验证实的自旋状态和纠缠的发射电子对。本文提出了一种确定分裂库珀对自旋单重态性质的方法。两个量子点（QD），每一个都持有一个自旋准备的电子，作为单个库珀对的自旋状态的检测器，当它从超导体隧穿到QD时，库珀对被迫分裂。在程序结束时测量的QD上的电荷数携带关于提取的库珀对的自旋状态的信息。该方法依赖于实验建立的基于量子点的自旋量子比特工具包：共振自旋操纵，泡利封锁和电荷测量。
2014-05-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Engineering of Majorana Fermions
手征超导体具有承载拓扑保护的马约拉纳零模的能力，马约拉纳零模已被提议作为拓扑量子计算的未来量子比特。最近推出的磁体-超导体混合（MSH）系统的磁性吸附原子沉积在传统的$s$波超导体的表面上代表了一个很有前途的候选人的创建，检测和操纵的Majorana模式通过扫描隧道显微镜技术。在这里，我们提出了四个例子，展示了工程师马约拉纳费米子在纳米级MSH系统的能力，通过使用原子操作技术来改变系统的形状或磁结构。这允许在一维和二维之间调整Majorana模式，识别系统的拓扑不变量-陈数-在真实空间中，沿着磁畴边界创建任意长度和形状的手性Majorana模式，以及使用磁skyrmions创建拓扑开关。这些马约拉纳费米子工程的例子可以用目前的实验技术来实现，并将为基于马约拉纳的量子设备的第一个原型提供新的途径。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Probing the topological band structure of diffusive multiterminal Josephson junction devices with conductance measurements
与两个超导体接触的干净的正常金属中的Andreev束缚态的能量以超导体之间的超导相的差$Δϕ$分散，其方式与一维晶体中的电子的能量以电子的晶体动量$k$分散的方式大致相同。具有$n$超导体的正常金属映射到$n-1$维晶体上，每个维度对应于特定一对超导体之间的相位差$ϕ_i$。作为相位差$\{Δϕ_i\}$的函数的所得到的能带结构已经被提出具有拓扑性质，具有由准粒子谱中的间隙闭合的区域分离的不同陈数表征的间隙区域。对于与多个超导体接触的扩散正常金属，也预测了具有$\{Δϕ_i\}$的准粒子谱的类似复杂演化。在这里，我们表明，这种系统的费米能量的态密度的变化可以直接探测相对简单的电导测量，允许快速表征的能谱。
2022-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Aharonov-Bohm interference probing of chiral Andreev edge states via scanning gate microscopy
AGH University of Krakow（克拉科夫AGH科技大学）
本研究通过扫描门显微镜理论探测量子霍尔-超导体界面处手性Andreev边缘态，发现针尖局域势引起Aharonov-Bohm型电导振荡，且该干涉特征在无序下仍保持鲁棒性。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall
Probing and dressing magnetic impurities in a superconductor
我们提出了一种通过微波辐射探测和控制超导体中磁性杂质系综之间相互作用的方法。我们的方法依赖于与杂质相关的子间隙Yu-Shiba-Rusinov（YSR）状态的存在。根据失谐的符号，辐射产生铁磁或反铁磁的贡献交换相互作用。这种贡献可能会使RKKY相互作用产生的随机交换常数的统计数据产生偏差。此外，通过测量YSR共振处的微波响应，可以获得有关杂质磁序的信息。为此，我们估计的吸收系数，以及可实现的强度的微波诱导YSR相互作用，使用非共振辐射。利用微波场探测和控制超导体中杂质自旋的能力可能为研究金属自旋玻璃开辟新的途径。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Probing topological superconductors with emergent gravity
拓扑超导体的特征在于描述其鲁棒边界模式的数量和性质的拓扑不变量。这些不变量在系统中也必须有可观测的结果，类似于量子霍尔效应中的量子化体霍尔电导率，但超导体中$U(1)$对称性的自发破缺使得这些结果变得难以捉摸。在这里，我们专注于2+1维无自旋$p$波超导体，并表明，紧急重力作为一个自然的散装探针，其拓扑不变。这种涌现的引力是由于费米子之间的吸引力相互作用导致超导性，因此被构建成拓扑超导体。拓扑超导体对突现引力场的整体响应被编码在引力Chern-Simons项中，并且通过能量动量守恒或引力异常流入与鲁棒边界模的存在有关。引力陈-西蒙斯项意味着超导序参量的变化与它们引起的能量-动量流和密度之间的普遍关系。超导体中$U(1)$对称性的自发破缺导致额外的体响应，编码在引力伪陈-西蒙斯项中。虽然不是拓扑性质的，这些进行令人惊讶的相似性的拓扑反应的引力陈-西蒙斯项。我们将展示如何这两种类型的反应可以解开。
2018-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
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
A novel platform for two-dimensional chiral topological superconductivity
我们发现，表面的$s$波超导体装饰的二维晶格的磁性杂质可以表现出手征拓扑超导性。如果杂质以铁磁方式排列，并且超导表面支持足够强的拉什巴型自旋轨道耦合，则杂质位置处的Shiba子带隙态可以杂交到具有非零的、有时很大的陈数$C$的Bogoliubov带中。这种拓扑超导体支持$C$手性马约拉纳边缘模式。我们构建模型二维超导体的相图，访问稀磁和浓磁杂质的限制解析和中间制度的数值。为了解决潜在的实验系统，我们确定了Pb（111）表面上的铁磁铁原子的稳定配置，并得出结论，Pb表面上的铁磁吸附原子可以提供一个通用的平台，二维拓扑超导。
2015-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Wave-function hybridization in Yu-Shiba-Rusinov dimers
超导体上的磁性吸附物在超导能隙中诱导出局域束缚态。这些Yu-Shiba-Rusinov（\YSR）态与原子轨道相比，即使在3d块状晶体中，也会从杂质中缓慢衰减。在这里，我们使用扫描隧道光谱研究它们的杂化附近的两个磁性Mn吸附原子的超导Pb（001）表面。我们观察到，杂化导致形成对称和反对称的组合的\YSR状态。我们调查的二聚体的结构的波函数和能量分裂依赖于下面的单体轨道的形状和二聚体相对于铅晶格的取向。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall
Probing the chirality of 1D Majorana edge states around a 2D nanoflake in a superconductor
超导电性、磁场和自旋轨道耦合之间的相互作用可以导致非平凡拓扑相的实现。最近的实验已经在由耦合到超导衬底的纳米结构形成的磁性纳米片中发现了这种相的特征。这些异质结构包括由平凡区域包围的拓扑非平凡区域，这是由于磁性纳米片诱导的有限磁交换场。这种系统的拓扑相图的分析表明，通过调整的化学势的纳米片发生类似的相分离。在本文中，我们详细研究了这种可能性，分析了纳米片周围循环的边缘模式的空间范围，并讨论了一些实际的实现。我们还展示了如何使用扫描隧道光谱与双尖设置的手征马约拉纳边缘状态可以探测。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Self-stabilizing temperature driven crossover between topological and non-topological ordered phases in one-dimensional conductors
我们提出了一个自洽分析的拓扑超导性所产生的自序局域磁矩和电子之间的相互作用，在一维导体与超导体接触。我们表明，由于熵的增益存在一个磁有序的，但在有限的温度下的非拓扑相，是相关的超导体上的磁性吸附原子链的系统。自旋-轨道相互作用被考虑在内，我们表明，它会导致修改的磁序，但不影响拓扑性质。
2015-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing the Design Space of InSb Topological Superconductor Nanowires for the Realization of Majorana Zero Modes
本文通过理论计算与基于非平衡格林函数的量子输运分析，探究了InSb拓扑超导纳米线承载Majorana零模的适宜性，确定了由磁场和电化学势定义的最佳设计空间，实现了清晰的零偏置电导峰特征。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Scanning Josephson spectroscopy on the atomic scale
约瑟夫森效应提供了一种直接的方法来探测超导体中对相互作用的强度。通过测量扫描隧道显微镜（STM）超导针尖与表面吸附有孤立磁性原子的BCS超导体之间的相位涨落约瑟夫森电流，证明了配对序参量的空间变化可以在原子尺度上表征.该系统提供了一个例子，其中局部配对电位抑制不直接反映在通过准粒子隧穿测量的光谱中。具有这种超导尖端的光谱也显示了先前未探索的Andreev过程通过单个杂质束缚的Shiba状态的特征。这里实现的原子分辨率建立扫描约瑟夫森光谱作为一种有前途的技术，用于研究新的超导相。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Directly probing the chirality of Majorana edge states
我们提出利用偏振选择性光子吸收直接探测二维拓扑超导体中Majorana边态的手征性。当用圆偏振光照射圆盘几何的二维拓扑超导体时，只有当光的偏振与角动量守恒所要求的马约拉纳边缘态的手征性相匹配时，光子才能激发准粒子。因此，可以通过测量光子吸收率来获得Majorana边缘态的手性。我们表明，偏振选择性光子吸收也可以作为一个吸烟枪的证据手性马约拉纳边缘模式。我们的结果为探测、研究和操纵手征Majorana边态提供了一条新的途径。
2021-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay between classical magnetic moments and superconductivity in quantum one-dimensional conductors: toward a self-sustained topological Majorana phase
本文研究了一维相互作用电子液体与一维经典磁矩阵列和超导体的耦合。我们表明，在低能量和温度的磁矩和电子变得强烈纠缠，并出现磁螺旋结构，没有任何可调参数。对于两者之间足够强的耦合，一维电子液体被驱动到拓扑超导相，支持马约拉纳费米子，而无需任何外部参数的微调。我们的分析适用于在足够低的温度下，当考虑到电子和核自旋之间的超精细相互作用时，在超导体附近的量子线或吸附在超导表面上的磁性吸附原子链。
2013-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing unconventional superconductivity in inversion symmetric doped Weyl semimetal
非常规超导性已被预言出现在掺杂的反转对称Weyl半金属（WSM）的拓扑非平凡费米面。特别地，理论上预测了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态和节点BCS态是反转对称掺杂WSM中可能的超导配对态。为了解决首选的配对状态，我们从理论上研究了两个独立的四终端量子输运方法，每个方法在掺杂的WSM中存在FFLO和节点BCS状态时都表现出独特的电学特征。我们首先介绍了一个约瑟夫森结，它由一个掺杂的WSM和一个s波超导体，我们表明，在s波超导体中的横向均匀电流的应用有效地取消了掺杂的WSM中的FFLO态携带的动量。从我们的数值分析，我们发现在约瑟夫森电流振幅在有限的均匀电流在s波超导体，作为一个指标的FFLO状态掺杂WSM的峰值。此外，我们表明，使用四端测量配置的节点可能会被转移的横向均匀电流在掺杂的WSM的应用程序。我们分析了拓扑相变诱导的节点对湮灭在非平衡状态下通过构建相图，我们发现一个特征的状态密度的减少，作为一个签名的量子临界点的拓扑相变，从而确定节点BCS状态掺杂WSM。
2016-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bulk disorder in the superconductor affects proximity-induced topological superconductivity
我们研究了超导体中的普通无序对磁性吸附原子诱导的Shiba态和隧道耦合到大块超导体的纳米线中的邻近诱导超导性的影响。在自洽玻恩近似的形式主义，我们表明，与普遍的信念相反，邻近诱导的拓扑超导性可以受到不利影响的体超导无序，即使在没有任何障碍的纳米线（或超导体纳米线界面）时，邻近隧道耦合是强的。特别是，体无序可以有效地随机化的柴坝状态的能量。在一个接近的半导体纳米线的情况下，我们数值计算的依赖性的有效的障碍和配对间隙诱导线作为超导体-超导体隧道耦合的函数。我们发现，诱导的耦合无序的标度指数总是大于诱导的间隙，这意味着在弱耦合，邻近诱导的配对间隙占主导地位，而在强耦合，诱导的无序占主导地位。这些发现带来了提高质量的块状超导体本身的重要性（除了质量的纳米线和接口）在实验中寻找固态马约拉纳费米子在邻近耦合的混合结构，特别是，指出追求强耦合的半导体和超导体之间的目标朝着有一个大的邻近间隙的陷阱。特别是，我们的工作建立了强耦合混合系统中的大块超导体的Majorana研究必须在超净的限制，因为否则的散装无序可能会完全抑制所有诱导的拓扑超导效应。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the electron-electron interaction in a diffusive gold wire using a controllable Josephson junction
本文研究了扩散超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结的临界电流随正常区电子能量分布的变化。这是在一个4端设备中实现的，其中两个电子库之间的介观金线在其中心耦合到两个超导电极。通过改变导线的长度并在导线上施加电压，我们能够控制导线中心的电子分布函数，该中心形成SNS结的正常区域。所观察到的电压和温度的依赖性是在良好的协议与现有的理论扩散SNS结，除了低能量。然而，发现电子-电子相互作用时间$τ_0$ =10 ps，这比理论预期的快三个数量级。
1999-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing proximity-induced superconductivity in bilayer graphene using gate-defined quantum dots
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
本研究利用栅极定义的量子点作为局部光谱探针，在双层石墨烯与超导NbSe2近邻化的全二维平台上探测到高达80微电子伏特的近邻诱导超导能隙，并发现其可延伸超过1微米，展示了可控的超导-量子点混合平台。
2026-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing Magnetic and Triplet Correlations in Spin-Split Superconductors with Magnetic Impurities
本文用NRG研究磁性杂质邻近FMI/SC体系，发现最低偶宇称态因RKKY场与三重态关联而能量分裂，并给出双位点模型和单参数标度描述。
2024-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photon-assisted tunneling at the atomic scale: Probing resonant Andreev reflections from Yu-Shiba-Rusinov states
超导结中的超导过程有很多种，包括单个电子、库珀对，甚至更多的电子通过多次Andreev反射而转移。光子辅助隧穿与古老的Tien-Gordon模型相结合，长期以来一直是识别超导体之间隧穿过程的有力工具。在这里，我们探测超导隧道结，包括杂质诱导的Yu-Shiba-Rusinov（YSR）状态，通过暴露在微波辐射的超导尖端的扫描隧道显微镜。我们发现，一个简单的Tien-Gordon描述描述的隧穿单电子和库珀对到裸衬底，但打破了隧穿通过YSR状态的共振Andreev反射。我们开发了一个改进的理论描述，这是非常符合数据。我们的研究结果建立了光子辅助隧穿作为一个强大的工具来分析隧穿过程在原子尺度上，这应该是特别翔实的非常规和拓扑超导体。
2020-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancing the hybridization of plasmons in graphene with 2D superconductor collective modes
我们探索的方式，其中石墨烯片和2D超导体的单层之间的紧密接近，可以导致它们的集体激发之间的杂交。我们考虑由石墨烯片和2D超导体单层的组合形成的异质结构。石墨烯等离子体激元可以存在的能量范围很广，加上它的可调谐性，使得这种异质结构成为探测超导体多体物理的有前途的平台。我们表明，石墨烯等离子体和Bardasis-Schrieffer模式的2D超导体之间的杂交结果在近场反射系数的异质结构，这在原则上可以观察到在扫描近场显微镜实验的清晰签名。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the dichotomy between Yu-Shiba-Rusinov and Majorana bound states via conductance, quantum noise and $Δ_T$ noise
本文提出利用电荷与自旋的电导、量子噪声及$Δ_T$噪声联合测量，作为在一维结中区分磁性杂质诱导的YSR态与真正Majorana束缚态的可靠诊断工具，以减少拓扑超导实验中的假阳性解释。
2025-07-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Tunneling processes into localized subgap states in superconductors
我们结合扫描隧道光谱实验探测磁性杂质的超导表面（超导）尖端和衬底之间的隧道过程的理论分析。我们表明，电流是由单电子隧穿在大的尖端衬底的距离和Andreev反射在较小的距离。单电子电流需要杂质诱导的Shiba束缚态和准粒子连续体之间的弛豫过程，使我们能够从我们的分析中提取有关弛豫过程的信息。
2015-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the Nuclear Spin-Lattice Relaxation Time at the Nanoscale
核自旋晶格弛豫时间测量铜使用磁共振力显微镜在温度下进行到42 mK。通过与Korringa关系式的比较，验证了低温的存在性。在非常低的温度下局部测量自旋-晶格弛豫时间为测量氧化物界面、拓扑绝缘体和其他强关联电子系统（如高Tc超导体）中实现的非均匀电子系统的磁性提供了可能性。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Higher order topological superconductors as generators of quantum codes
我们表明，相互作用可以驱动一类高阶拓扑超导体（HOTSC）到对称性丰富的拓扑有序相拓扑量子纠错码的例子。在二维空间中，相互作用的HOTSC实现了各种拓扑有序的表面和颜色编码。在三维空间中，相互作用可以驱动HOTSC保护子系统对称性到最近发现的分形相。我们明确地涉及费米子宇称运营商的HOTSC的无隙激发威尔逊代数的对称性丰富的量子代码。交叉Majorana线阵列为实现分形物质和探测HOTSC与拓扑有序相之间的量子相变提供了实验平台。
2018-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
