Anomalous Nonlocal Conductance as a Fingerprint of Chiral Majorana Edge States
手征$p$波超导体是手征马约拉纳边态拓扑系统的主要例子。虽然候选材料存在，手性马约拉纳边缘状态的结论性签名尚未在实验中观察到。在这里，我们提出了一个吸烟枪实验检测的手征马约拉纳边缘状态的基础上的非局域电导的理论结果在一个设备组成的手征$p$波超导体和两个铁磁导线。马约拉纳边缘态的手征性质导致这些结中的长距离和手征敏感的非局域输运。这两个显著的特征使我们能够在单个实验装置中确定手征Majorana边缘态的移动方向。
2019-05-22 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
Fingerprints of unconventional pairing in superconductor-hole-gas heterostructures
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Department of Physics, Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学物理系）
本研究揭示超导体-空穴气异质结构中超流刚度与自旋磁化率的面内磁场非解析性及刚度张量傅里叶谐波，可作为非常规配对和立方Rashba耦合的实验指纹。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Advantages of using YBCO-Nanowire-YBCO heterostructures in the search for Majorana Fermions
我们提出了一个替代的平台，观察固态系统中的马约拉纳束缚态。高临界温度的铜氧化物超导体可以通过邻近效应在具有强自旋轨道耦合的准一维纳米线中诱导出超导电性。由于大的间隙值，它们有利于更广泛和更强大的条件范围来稳定马约拉纳费米子，并在实验设计中提供新的功能，该实验由Andreev束缚态的不同色散作为相位差的函数来确定。
2012-09-25 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 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
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
Moving Protocol of Majorana Corner Modes in a Superconducting 2D Weyl Semimetal Heterostructure
本文提出在二维外尔半金属与d波超导体异质结中，通过化学势和独立栅压调控实现时间反演对称马约拉纳角模态的绝热移动与交换，为拓扑量子计算提供可扩展的操纵方案。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall 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
Stealth Majorana Zero Mode in a Trilayer Heterostructure MnTe/Bi2Te3/Fe(Te,Se)
针对MnTe/Bi₂Te₃/Fe(Te,Se)三层异质结构中的奇异零能态问题，提出Mn-Bi反位缺陷诱导Yu-Shiba-Rusinov态与马约拉纳零能模共存的机制解释实验现象，并提出更易调控马约拉纳零能模的简化异质结构方案。
2023-02-23 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
Noise-to-current ratio divergence as a fingerprint of dispersing Majorana edge modes
提出通过噪声-电流比发散来明确探测一维色散马约拉纳边缘模，解析证明并数值验证，适用于多种拓扑超导体。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Realizing Majorana zero modes in superconductor-semiconductor heterostructures
在实验室中实现拓扑超导和Majorana零模是凝聚态物理的主要目标之一。我们回顾了这一快速发展的领域的现状，重点是超导体的拓扑超导性的建议。讨论了材料科学的进展和最近实验中Majorana零模的鲁棒特征。在简要介绍了这个问题后，我们概述了几个下一代实验探测马约拉纳零模式的奇异性质，包括融合规则和非阿贝尔交换统计。最后，我们讨论了在这些系统中实现基于Majorana拓扑量子计算的前景。
2018-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
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
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 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
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
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 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
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
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
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
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
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
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
Josephson current signature of Floquet Majorana and topological accidental zero modes in altermagnet heterostructures
Institute of Physics（物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴哈国家研究所）；BITS Pilani-Hydrabad Campus（比拉尼-海得拉巴校区）
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
Non-equilibrium quantum transport and analytical conductance formula in spin-textured diffusive superconducting heterostructures
我们研究了扩散异质结构中自旋、热和电荷的非平衡量子输运，包括超导体和自旋相关场的材料，如织构铁磁体和自旋轨道耦合材料。利用准经典超导理论，我们推导出一个适用于非线性区域的零温电荷电导的一般解析公式。分析结果与以前的数值计算在小，但有限的温度非常一致。我们预测在某些结的电导谱和局域态密度之间存在很强的偏差，这对于正确识别非常规超导性的光谱指纹是很重要的。
2017-07-07 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
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
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
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
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
Anomalous Coherence Length of Majorana Zero Modes at Vortices in Superconducting Topological Insulators
研究发现超导拓扑绝缘体涡旋处马约拉纳零能模的相干长度由拓扑绝缘体本征性质决定、与超导序参量无关，揭示其与p波拓扑超导体的拓扑差异。
2023-05-18 cond-mat.supr-con
Majorana corner flat bands in two-dimensional second-order topological superconductors
在本文中，我们发现，限制一个二阶拓扑超导体与谐波势导致扩散的马约拉纳角模。因此，这导致形成马约拉纳角平坦带，其具有与常规机制根本不同的起源。这是因为它们仅产生于混合系统的一维带隙边界态，在俘获势大小增加的情况下，混合系统的一维带隙边界态变得无隙，而体隙不会闭合。发现Majorana角态对谐波陷阱的强度是鲁棒的，并且从Majorana角态到Majorana平坦带的过渡仅仅是一个平滑的交叉。由于谐波陷阱可以在异质结中实现，该建议为在实验环境中观察这些Majorana角平坦带铺平了道路。
2020-03-03 cond-mat.supr-con
Majorana flat bands, chiral Majorana edge states, and unidirectional Majorana edge states in noncentrosymmetric superconductors
研究了塞曼场作用下二维非中心对称节结超导体的拓扑性质，阐明了拓扑性质与场角的关系。结果表明，由于垂直于反对称自旋轨道耦合的塞曼场，节点激发获得了激发能隙，从而实现了带隙拓扑超导。我们表明，该系统进行gapful-gapless对倾斜的领域的转变。无带隙相仍然显示有限的带隙和不寻常的马约拉纳边缘状态之间的散装带。马约拉纳边缘状态自然地在相反取向的边缘之间以相同的方向传播。我们阐明了这种单向的马约拉纳边缘状态与手征边缘状态的间隙拓扑超导相和以前研究的马约拉纳平带在零塞曼场的关系。给出了一个刻画边态的拓扑不变量的简洁公式。在一个$D+p$波超导模型中，证明了有隙-无隙拓扑相变和Majorana态的演化。讨论了在最近制备的铜氧化物异质结构和重费米子薄膜中的实验实现。
2017-04-30 cond-mat.supr-con
Topological Interlayer Superconductivity in a van der Waals Heterostructure
本文提出在AFMI与TMD单层构成的范德华异质结中，磁振子介导的电子相互作用可实现层间库珀配对，产生拓扑马约拉纳边缘模式的层间超导性。
2024-05-13 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
Ab initio study of Proximity-Induced Superconductivity in PbTe/Pb heterostructures
Utrecht University（乌得勒支大学）
本研究通过从头计算分析PbTe/Pb异质结构中的近邻诱导超导性，发现其各向异性配对势和显著肖特基势垒，挑战了马约拉纳零模存在的预测。
2026-02-03 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
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
Platform of chiral Majorana edge modes and its quantum transport phenomena
提出了一种由铁磁体（FM）、拓扑绝缘体（TI）薄膜和超导体构成的异质结构的二维拓扑超导体的制备方法，其中TI薄膜的两个表面被视为二维系统。其中一个表面由于邻近效应而超导，另一个表面感受到来自FM的交换场。我们发现，有一个拓扑相位与单一的手征马约拉纳边缘模式，存在于容易实现的参数区域，并不需要磁化小。基于我们的模型，提出了一个实验装置，以唯一地确定使用约瑟夫森结的Majorana手征模式的存在。此外，我们表明，多个手征马约拉纳边缘模式时，可能会出现非常规超导体。
2019-01-15 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
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
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
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
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
Supercurrent and phase slips in a ballistic carbon nanotube embedded into a van der Waals heterostructure
我们证明了长程超导相关在几微米长的碳纳米管封装在一个范德华堆栈之间的hBN和NbSe $_2$。我们表明，大量的超导电流流过NbSe $_2$晶体下方的纳米管部分，以及通过2 $μ$米长的部分不与它接触。预期的纳米级截面的超导体，电流诱导的超导击穿的特点是由于相滑移中心的成核电阻步骤。我们的混合设备的所有元素是最近提出的几个设置在碳纳米管中实现马约拉纳费米子的活性构建块。
2021-03-22 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
Microwave spectroscopy of Majorana vortex modes
本文提出了一种基于微波的马约拉纳涡旋对电荷宇称读取方法，通过微波谐振器与电荷耦合实现色散读取，为拓扑量子比特的测量提供新途径。
2023-09-12 cond-mat.supr-con
Studies on the origin of the interfacial superconductivity of Sb2Te3/Fe1+yTe heterostructures
Bi 2 Te 3/Fe 1 +yTe异质结界面超导电性（SC）是近年来发现的一种新型的捕获和控制Majorana费米子的平台，引起了人们的广泛关注。在这里，我们提出的另一个拓扑绝缘体（TI）/Fe 1 +yTe异质结构，Sb 2 Te 3/Fe 1 +yTe，这也享有界面二维SC的研究。输运测量的结果支持的Fe 1 +yTe层的过量Fe浓度的减少，不仅增加了其反铁磁（AFM）的波动，但也提高了该异质结构系统的SC的质量。另一方面，该异质结构的界面SC被发现具有比Bi 2 Te 3/Fe 1 +yTe异质结构更宽范围的TI层厚度依赖性，这被认为是由于Sb 2 Te 3的高得多的体电导率增强了其顶部和底部拓扑表面态（TSS）之间的间接耦合。我们的研究结果提供了证据之间的相互作用的AFM秩序，巡回携带的TSS和诱导界面SC的TI/Fe 1 +yTe异质结构系统。
2019-08-26 cond-mat.supr-con
