Observation of 2e-periodic Supercurrents in Nanowire Single-Cooper-Pair Transistors
超导岛托管马约拉纳零模式（MZMs）的奇偶控制需要操作由接近半导体纳米线制成的拓扑量子位。因此，我们研究的奇偶效应在混合InAs-Al单库珀对晶体管（SCPT）作为第一步。特别是，我们调查的栅极电荷的超电流调制和观察一致的2 $e$ -周期性的图案，表明一般缺乏低能量的亚带隙状态在这些纳米线在零磁场。在一个平行的磁场中，一个偶数-奇数图案的发展与栅极电荷间距的振荡场的函数，表明调制模式是敏感的存在下，一个单一的subgap状态。此外，我们还发现，随着子能隙态能量接近于零，SCPT的宇称寿命随磁场呈指数下降。我们的工作突出了有意准粒子陷阱和超导能隙工程在需要岛电荷色散猝灭的拓扑量子比特中的重要作用。
2018-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Effective g-factor in Majorana Wires
我们使用的有效g因子的亚带隙状态，g*，在混合InAs纳米线与外延铝壳的超导态密度是如何分布的半导体芯和金属壳之间。我们发现了一个阶梯状的减少g* 和改善硬间隙与降低载流子密度的纳米线，由栅极电压控制。这些观察结果与Majorana设备有关，Majorana设备需要可调的载流子密度和g* 超过邻近超导体的g因子。此外，我们观察到的关闭和重新打开的子隙光谱中的间隙与零偏压电导峰的出现相一致。
2018-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nontopological zero-bias peaks in full-shell nanowires induced by flux tunable Andreev states
一个半导体纳米线完全包裹在超导壳已被提出作为一个平台，获得马约拉纳模式在小磁场。在这项研究中，我们表明，在这种结构中的子隙状态的外观实际上是由隧道光谱测量的结区，而不是全壳纳米线本身。短的隧穿区从不显示亚能隙态，而较长的结总是显示亚能隙态。这可以理解为在结中形成的量子点，并在Yu-Shiba-Rusinov制度中托管Andreev能级。通过塞曼效应和利特尔-帕克斯效应，安德烈耶夫能级对复杂的磁场依赖性可能会导致鲁棒的零偏置峰，这些特征很容易被误解为源自马约拉纳零模，但与拓扑超导电性无关。
2021-08-10 cond-mat.mes-hall
Probing electron-hole components of subgap states in Coulomb blockaded Majorana islands
最近的隧道光谱实验在半导体纳米线与邻近诱导超导性报告了强大的零偏压电导峰。这样的功能可以兼容的拓扑马约拉纳束缚态（MBS）的存在，并与一个平凡的Andreev束缚态（ABS）接近零能量。在这里，我们认为，额外的信息，可以区分这两种情况下，可以提取库仑封锁实验的马约拉纳群岛。关键是连续电导峰的峰高比给出了关于最低能量子带隙态的电子和空穴组分的信息。在MBS的情况下，该比率对于长线变为一半，而对于具有有限MBS重叠的短线，其振荡塞曼能量的函数，其具有与MBS能量分裂相同的周期。我们解释了如何额外的信息可能有助于区分一个平凡的ABS在零能量从一个真正的MBS和显示案例的例子。
2018-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluxoid-induced pairing suppression and near-zero modes in quantum dots coupled to full-shell nanowires
我们分析了量子点与半导体纳米线耦合的亚能隙激发和相图。我们考虑如何一个小公园（LP）配对磁通量（在S相绕壳绕组）影响的点上的邻近效应。我们发现，在轴对称的QD-S耦合，壳fluxoids导致诱导配对消失，而不是产生一个水平重整化，推动subgap水平更接近零能量，并随着耦合强度的增加，fermionic宇称交叉。这种磁通诱导的稳定机制类似于对称S-QD-S约瑟夫森结在相位$π$，并可以自然地导致模式的近零模式弱色散的参数，但在所有的LP频谱的零瓣。
2022-01-25 cond-mat.mes-hall
Quantum capacitance of a superconducting subgap state in an electrostatically floating dot-island
我们研究了一个混合器件中定义的InAs纳米线与外延铝壳，由一个量子点与超导岛接触。该设备是电浮置的，禁止运输测量，但提供访问的状态，否则将是高度兴奋和不稳定的。具有集总元件谐振器的射频反射计将电容耦合到量子点，并且检测离散子带隙状态的存在。我们进行了详细的研究的情况下，没有岛的国家，但量子点诱导的subgap状态控制的隧道耦合。当到准连续激发态的间隙很小时，加载到谐振器的电容被热激发强烈抑制，我们称之为“热屏蔽”效应。共振频率偏移和电荷跃迁时品质因数的变化可以用单能级Anderson杂质模型来解释。建立的测量方法，以及分析和模拟框架，适用于更复杂的混合器件，如Andreev分子或Kitaev链。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dispersive sensing in hybrid InAs/Al nanowires
分散电荷传感实现在混合超导体超导体纳米线在栅极定义的单和双岛器件的几何形状。在频域和时域中测量信噪比（SNR）。频域测量作为频率和功率的函数进行，并且对于11 MHz测量带宽产生$1 \times 10^{-3} e/\sqrt{\rm Hz}$的电荷灵敏度。对于20 $μ$ s积分时间，时域测量产生SNR > 1。在零磁场下，双岛结构中的光子辅助隧穿被分散地检测到，表明两个超导岛的相干杂化。在轴向磁场为0.6 T，subgap状态检测分散，证明了适用性的方法，用于感测的拓扑制度。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large zero-bias peaks in InSb-Al hybrid semiconductor-superconductor nanowire devices
本文报道了InSb-Al混合超导-超导纳米线器件的电子输运研究。隧道光谱学被用来测量子带态的演化，而不同的磁场和电压施加到附近的各种门。在磁场为0.7 ~ 0.9 T时，微分电导包含较大的零偏峰（ZBP），其高度达到2 e ~ 2/h量级。我们调查这些ZBP的大范围的栅极电压在不同的设备。我们讨论了可能的解释，在无序诱导的亚隙状态，Andreev束缚态和马约拉纳零模式。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
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
Shiba Bound States across the mobility edge in doped InAs nanowires
我们提出了一个研究的Andreev量子点（QDots）制造的小直径（30 nm）的Si掺杂的InAs纳米线的费米能级可以跨迁移率边缘分离局域态离域状态进行调整。绝缘相的过渡被确定的振幅和宽度的激发能级的下降，并发现超导子带隙共振（SGR）的频谱上有显着的后果。而在深局域的水平，只有准粒子共隧穿观察到的轻微离域的水平，Shiba束缚态的形式和奇偶性变化的量子相变被确定为交叉的束缚态在零能量。最后，在金属制度，单Andreev共振观察。
2017-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Subgap transport in superconductor--semiconductor hybrid islands: Weak and strong coupling regimes
本研究通过库仑和隧穿谱研究超导体包覆的半导体纳米线超导岛的亚能隙输运，发现弱耦合下无磁场与单磁通量子情况观测相似，强耦合下差异显著，归因于强耦合可观测的单磁通量子亚能隙态，强调研究隧穿耦合范围的重要性。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall
Temperature Induced Shifts of Yu-Shiba-Rusinov Resonances in Nanowire-Based Hybrid Quantum Dots
超导体与自旋量子点的强耦合导致了YSR（Yu-Shiba-Rusinov）分立子带激发。在隔离和零温度下，激发是$δ$共振。然而，在传输实验中，它们显示为宽的微分电导峰。我们得到了超导量子点金属（S-QD-N）晶体器件中的峰的线形及其温度依赖性。出乎意料的是，我们发现峰的能量随着温度的变化而变化，变化的幅度和符号取决于基态宇称和偏置电压。此外，我们根据经验发现峰面积与温度的幂律比例。目前的模型无法解释这些现象。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall
Correlated tunneling into a superconductor in a multiprobe hybrid structure
我们考虑在由超导体和两个或多个探测电极组成的混合系统中的隧穿，探测电极可以是普通金属或极化铁磁体。特别是，我们研究运输在subgap电压和温度。除了在每个接触处的Andreev对隧穿之外，在多探针结构中，子隙传输涉及额外的通道，这是由于两个粒子（电子或空穴）的相干传播，每个粒子源自不同的探针电极。相关的过程是电子通过超导体的共隧穿和来自库珀对中不同探针的两个电子的转换。这些过程是非局域的，并且当所涉及的接触对之间的距离大于超导相干长度时衰减。计算了三端混合结构的电导矩阵。多探针工艺增强了每个触点的电导。如果触点被磁极化，则可以单独地检测各种传导通道的贡献。
2001-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo and Majorana signatures near the singlet-doublet quantum phase transition
我们研究了嵌入在正常导电和超导储层之间的关联量子点的低能谱，并与拓扑超导纳米线杂交，托管Majorana端模。我们调查泄漏的马约拉纳准粒子，并检查其相互作用的邻近诱导点配对和相关性。特别是，我们专注于近藤子带附近的量子相变/交叉从spinfull（双峰）到spinless（BCS型单线态）近藤效应。处理的相关性微扰和NRG方法内，我们研究其签名中观察到的Andreev（粒子到空穴转换）隧道光谱。我们发现，泄漏的马约拉纳模式的子带近藤效应的自旋选择性的影响。
2018-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Caroli-de Gennes-Matricon Analogs in Full-Shell Hybrid Nanowires
本文在全壳混合纳米线中观测到CdGM类似态，表现为能量间距与超导能隙相当且与费米能量无关的一维范霍夫奇点，并通过轴向磁场演化揭示了子带的径向分布和角动量信息。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall
Nonlocality of Majorana Modes in Hybrid Nanowires
Majorana零模的空间分离区分了平凡态和拓扑中隙态，并且是量子计算应用中拓扑保护的关键。虽然在隧道光谱中的马约拉纳零模式的签名已经在许多研究中报道，但尚未报道出现的零模式的分离度或非定域性的定量测量。在这里，我们提出的超导半导体混合纳米线器件中出现的零模的非局部性的实验研究结果。这种方法利用了最近的理论，表明非局部性可以从分裂测量，由于杂交的零模式与量子点状态在纳米线的一端共振。从这些分裂以及anticrossing的点状态，测量为偶数和奇数占用量子点状态，我们提取出的程度的非局域性的紧急零模式，以及自旋倾斜角的非局域零模式。根据测量的设备，我们得到一个中等程度的非局域性，这表明部分分离的Andreev subgap状态，或高度非本地状态符合发达的马约拉纳模式。
2020-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Correlated Counting of Single Electrons in a Nanowire Double Quantum Dot
我们报道了InAs纳米线双量子点中单个电子的相关实时探测。在下面的二维电子气材料中的两个自对准量子点接触充当双量子点的高灵敏度电荷检测器。单个电子的隧穿过程和所有的隧穿速率通过同时测量量子点接触的相关信号来确定。
2008-12-10 cond-mat.mes-hall
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
Singlet-triplet transitions in highly correlated nanowire quantum dots
我们考虑一个量子点嵌入一个三维纳米线与可调的纵横比。采用组态相互作用理论计算了在沿丝轴方向存在磁场B的情况下，带两个电子的有限一维量子点系统的能谱.从竞争交换相互作用、关联相互作用和自旋塞曼能的角度揭示和解释了单重态-三重态跃迁的行为。在高纵横比区域，单重态-三重态跃迁可通过调节参数a和B来设计。跃迁也表明了长纳米线量子点的高度相关性。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall
Ubiquitous non-Majorana Zero-Bias Conductance Peaks in Nanowire Devices
本文针对纳米线/超导体混合器件中普遍出现的零偏压电导峰，利用自洽泊松-薛定谔多带模型证明其来源于平庸亚能隙态的叠加与相互作用，而非马约拉纳束缚态，从而为甄别真正的马约拉纳信号提供了关键依据。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall
Spatial dependence of local density of states in semiconductor-superconductor hybrids
本文通过多探针局域隧穿谱研究半导体-超导体混合纳米线中局域态密度的空间均匀性，发现有限磁场下亚能隙态及临界场和有效g因子沿导线显著变化，同时也在部分器件中观察到不同探针间的显著相关性。
2024-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Study of 0-$π$ phase transition in hybrid superconductor-InSb nanowire quantum dot devices
混合超导半导体纳米线器件提供了一个理想的平台来研究新的间隙内束缚态，如Andreev束缚态（ABS），Yu-Shiba-Rusinov（YSR）状态，和Majorana束缚态。在Josephson量子点（QD）器件中，Kondo关联与超导电性的竞争导致了两种不同的基态和0- $π$量子相变的发生。在这里，我们报告的混合超导体InSb纳米线量子点器件与不同的设备几何形状的运输测量。我们演示了实现连续门可调ABS与0型水平和$π$型水平。这使我们能够操纵0和$π$结之间的跃迁，并探索量子相变区域附近的电荷输运和光谱。此外，我们发现在相同的电荷状态下，0型ABS和$π$型ABS共存。通过测量温度和磁场的演化，验证了两组吸收带的不同性质，符合单重态和双重态基态之间的相变现象。我们的研究提供了对混合超导体-量子点器件Andreev输运性质的深入了解，并揭示了0- $π$跃迁附近的子能隙谱的交叉行为。
2016-12-30 cond-mat.mes-hall
Delocalized states in three-terminal superconductor-semiconductor nanowire devices
本文通过三端混合器件同时测量纳米线两侧隧穿谱，区分离域态与局域态，并结合一维模型模拟揭示离域态源于低子带、局域态源于高子带，指出降低无序度对实现马约拉纳零模的必要性。
2023-01-30 cond-mat.mes-hall
Correlated electro-optical and structural study of electrically tunable nanowire quantum dot emitters
量子点嵌入半导体纳米线是一种很有前途的单光子器件制备平台。然而，如果不对同一纳米线的结构和光学性质进行相关研究，就很难完全理解这种量子物体的电光行为。在这项工作中，我们研究了在GAN纳米线中的单个量子点的发射光谱的可调谐性，通过施加外部偏压。的纳米线分散和接触的电子束透明的氮化硅膜，使透射电子显微镜观察，光电流和偏置下的微光致发光测量可以在同一试样上进行。当外部电场补偿或增强由自发和压电极化产生的内部电场时，来自单个点的发射蓝移或红移。在327.5 nm和307.5 nm处发射的两个纳米线样品的详细研究显示，分别在20和12 meV/V的速率的光谱位移。理论计算由模拟的便利，
2020-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Synthetic Caroli-de Gennes-Matricon States Through Critical Current in Full-Shell Nanowire Josephson Junctions
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), CSIC（马德里材料科学研究所，西班牙高等科学研究委员会）；Departamento de Física de la Materia Condensada, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学凝聚态物理系）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学凝聚态物理中心）；Center for Quantum Devices, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所量子设备中心）；Quantum Advanced Research Center (QuARC), CSIC（西班牙高等科学研究委员会量子高级研究中心）
研究利用全壳纳米线约瑟夫森结，通过临界电流和零偏电阻中的独特偏斜指纹，为卡罗利 - 德热纳 - 马蒂康态的类似物提供实验证据，该态能级间距与超导能隙相当，便于观测。
2026-07-22 cond-mat.mes-hall
Quantized and unquantized zero-bias tunneling conductance peaks in Majorana nanowires: Conductance below and above $ 2e^2/h $
马约拉纳零模可以出现在一维拓扑超导体的导线端部，并在正常超导体结的隧穿谱中表现为量子化的零偏压电导峰。然而，在超导体-半导体混合纳米线中，由于拓扑平凡的机制，零偏压电导峰也可能出现，在许多方面模仿Majorana诱导的拓扑峰。本文系统地研究了拓扑Majorana束缚态、平凡准Majorana束缚态、光滑势变引起的低能Andreev束缚态以及无序诱导的亚带隙束缚态的零偏压电导峰特性。我们的重点是电导峰值（即，等于、大于或小于$2e^2/h$），以及相对于调谐参数（例如，磁场和隧穿栅极电压）对于由不同机制引起的零偏置峰值。我们发现，对于Majoranas和准Majoranas，零偏压峰值不超过$2e^2/h$，并且量子化电导平台一般作为参数的函数形成。相比之下，由于低能量Andreev束缚态或无序诱导的束缚态的电导峰，峰值可能超过$2e^2/h$，电导平台很少观察到，除非通过仔细的后选择和微调。我们的研究结果应该阐明的解释实验测量的隧道光谱的混合马约拉纳纳米线的正常超导结。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall
Universal features of phonon transport in nanowires with correlated surface roughness
在有意粗糙化的硅纳米线（SiNW）中实验观察到的超低热导率$κ$在声子蒙特卡罗模拟中再现，其中指数相关的真实空间粗糙表面类似于测量[J.Lim，K. Hippalgaonkar，S. C. Andrews，A. Majumdar和P. Yang，Nano Lett. 12，2475（2012）]。通用功能的热输运揭示$κ$作为一个功能的归一化几何平均自由程$\barλ$（$0<\barλ<1$）的扩散（Casimir）限制对应于$\barλ=1/2$。$κ$与$\barλ$在低至中等粗糙度（高$\barλ$）下呈指数关系，其中内部散射随机中断声子在SiNW上的反弹，而在高粗糙度（低$\barλ$）下呈线性关系，其中同一表面处的多次散射事件导致超低的非晶极限热导率。
2015-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local and non-local quantum transport due to Andreev bound states in finite Rashba nanowires with superconducting and normal sections
我们分析Andreev束缚态（ABS），形成在正常部分的Rashba纳米线，只有部分覆盖的超导层。这些ABS是本地化的超导段的两端附近，可以钉扎到零能量在很宽的范围内的磁场强度，即使纳米线是在非拓扑制度。对于有限尺寸的纳米线（在当前实验中通常为$\lesssim 1$ $μ$ m），ABS定位长度与纳米线的长度相当。因此，ABS的概率密度在整个纳米线中是非零的，并且微分电导计算揭示了纳米线两端的相关零偏置峰（ZBP）。当第二正常部分在超导部分的相对端处承载附加ABS时，两个ABS的组合可以模仿伴随着ZBP的出现的局部和非局部电导中的体隙的闭合和重新打开。这些签名让人想起那些预期的马约拉纳束缚态（MBS），但在这里发生在非拓扑制度。我们的研究结果表明，在一个典型的超导纳米线的端部或一个明显的关闭和重新打开的散装间隙在本地和非本地电导的相关ZBP的电导测量是没有决定性的指标MBSs的存在。
2021-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phenomenology of Majorana zero modes in full-shell hybrid nanowires
本文研究了全壳混合纳米线中 Majorana 零模的唯象学，通过微观模拟和解析推导计算了不同核心状态下的相图，发现管状核心最有利于产生有能隙的拓扑保护零模，且模式混合扰动能将相图彻底改变，使约一半参数空间出现受保护的零模。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall
Superconducting bistability in floating Al islands of hybrid Al/InAs nanowires
本文通过实验与数值计算研究全壳 Al/InAs 纳米线浮置 Al 岛的电流驱动超导—正常转变，揭示电压跳变、磁抑制滞后及低能非平衡修正导致的双稳性，并证明双温模型失效。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-Energy Modes from Coalescing Andreev States in a Two-Dimensional Semiconductor-Superconductor Hybrid Platform
我们调查零偏压电导峰，所产生的聚结亚间隙Andreev状态，符合新兴的马约拉纳零模式，在混合超导体超导导线定义在一个二维的InAs/Al异质结构，使用自上而下的光刻和门控。测量结果表明，硬超导能隙，弹道隧道接触，和面内临界场高达$3$ ~T。自顶向下光刻允许复杂的几何形状，分支结构，和简单的缩放多组分器件相比，从组装的纳米线制成的结构。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
InP/GaSb core-shell nanowires: a novel hole-based platform with strong spin-orbit coupling for full-shell hybrid devices
本文提出InP/GaSb核壳空穴带纳米线作为全壳混合器件平台，利用本征强自旋轨道耦合克服传统半导体SOC过小和子隙态背景问题，为探索马约拉纳零模提供新方案。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall
Josephson effect and critical currents in trivial and topological full-shell hybrid nanowires
该研究数值模拟全壳杂化纳米线短结的约瑟夫森效应，揭示 LP、CdGM 类似态与 Majorana 零模对临界电流及 0/π/ϕ 结行为的调控机制。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall
Theory of Caroli-de Gennes-Matricon analogs in full-shell hybrid nanowires
该研究从理论上阐明全壳混合纳米线中的亚隙态为涡旋中Caroli-de Gennes-Matricon态的类似物，揭示其偏斜源于轨道耦合、简并点与平均半径效应，并提出有效哈密顿量模型以提取微观信息。
2023-07-26 cond-mat.mes-hall
Parity independence of the zero-bias conductance peak in a nanowire based topological superconductor-quantum dot hybrid device
通过电荷输运测量研究了基于纳米线的拓扑超导体-量子点-拓扑超导体混合器件中Majorana费米子的特征。该器件由外延生长的InSb纳米线和Si/SiO $_2$衬底上的两个超导体Nb接触制成。在低温下，在两个Nb接触之间的InSb纳米线段中形成了一个量子点，并且由于邻近效应，InSb纳米线的两个Nb接触段显示出超导性。在零磁场下，在量子点的库仑阻塞区的电荷稳定性图测量中观察到了定义明确的库仑钻石和近藤效应。在有限的、足够强的磁场作用下，在相同的库仑阻塞区观察到零偏压电导峰结构。研究发现，无论量子点中准粒子占据数的奇偶性如何，在多个连续的库仑菱形中都存在零偏压电导峰。此外，我们还发现零偏压电导峰在大多数情况下伴随着两个微分电导峰，形成了三峰结构，偏压两侧峰之间的分离显示出与器件背景库仑电导振荡密切相关的振荡。观察到的零偏压电导峰和相关的三峰结构与基于纳米线的拓扑超导体-量子点-拓扑超导体系统中的Majorana费米子物理的特征一致，其中与量子点相邻的两个Majorana束缚态被杂化成一对能量有限的准粒子态，而另外两个Majorana束缚态保持为零-能量模式位于整个InSb纳米线的两端。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Energetics, forces, and quantized conductance in jellium modeled metallic nanowires
利用基于局域密度泛函的壳层修正方法研究了Jelton模型纳米线的能量学和量子化电导，扩展了我们以前对均匀形状纳米线的研究[C. Yannouleas和U. Landman，J.Phys.Chem.B101，5780（1997）]涉及包含可变形状收缩区域的线。作为体积守恒的长度的函数的线（钠）的能量学，螺旋形收缩导致形成自选择的魔线配置。能量的变化会导致拉长金属丝所需的力发生振荡，并与纳米线电导的阶跃变化（单位为2e^2/h）直接相关。的能量和力的振荡模式，并在电导的相关逐步变化示出，数值和通过半经典分析，以占主导地位的横向状态的量子化光谱在最窄的部分的收缩线。
1998-06-08 cond-mat.mes-hall nucl-th
Force, charge, and conductance of an ideal metallic nanowire
研究了在两个宏观金属电极之间形成的金属纳米线的导电和力学性能。二维和三维线与W（ide）-N（箭头）-W（ide）的几何形状建模的自由电子近似硬壁边界条件。隧道和量子尺寸效应的处理完全使用散射矩阵形式主义。当金属丝被拉伸到断裂点时，张力出现E_F/lambda_F量级的振荡，这种振荡与电导的量子化跳跃同步。的力和电导被示出为基本上是独立的宽部分（电极）的宽度。精确的结果进行了比较绝热近似;后者被发现高估的隧道效应，但仍然给出了定性合理的结果长度L>> λ_F的纳米线，即使是这种突然的几何形状。除了力和电导，纳米线的净电荷的计算和屏蔽的影响包括在线性响应理论。介观电荷波动的顺序e的预测是强烈相关的介观力的波动。费米能的局域态密度表现出与力和电导的精细结构相关的非平凡行为，表明将整个导线视为介观系统而不是仅处理狭窄部分的重要性。
1998-09-23 cond-mat.mes-hall
Re-entrant topological order in strongly correlated nanowire due to Rashba spin-orbit coupling
本研究揭示强关联下Rashba自旋轨道耦合使一维扩展s波超导体系能带折叠产生子带，带来拓扑相重入特性，提出范德瓦尔斯异质结构验证方案并讨论InAs纳米线中磁场调控方法。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated nanoscale analysis of the emission from wurtzite versus zincblende (In,Ga)As/GaAs nanowire core-shell quantum wells
虽然在过去的十年中，纤锌矿GaAs的性质已被广泛研究，但对晶体多型体对三元（In，Ga）As量子阱结构的影响知之甚少。我们解决这个问题的一个独特的组合相关的，空间分辨的测量技术的核-壳纳米线，包含两个锌和纤锌矿多型体的扩展段。阴极发光高光谱成像揭示了量子阱发射能量的蓝移$75\pm15$毫电子伏的纤锌矿多型体部分。纳米探针X射线衍射和原子探针断层扫描使$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$计算的特定样品的几何形状，揭示两个可比的贡献，这一转变。首先，从氧化锌到纤锌矿段的In摩尔分数下降了30%。其次，量子阱处于压应变下，这对纤锌矿中的空穴基态的影响比锌锌矿段中的强得多。我们的研究结果突出了晶体结构在调谐（In，Ga）As量子阱的发射中的作用，并为利用核-壳纳米线异质结构中的三维带隙工程的可能性铺平了道路。与此同时，我们已经展示了一个先进的表征工具包，用于半导体纳米结构的研究。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Anomalous Coulomb Drag between InAs Nanowire and Graphene Heterostructures
相关电荷不均匀性破坏了二维双层异质结构中的电子-空穴对称性，导致电荷中性点处出现非零阻力。在这里，我们报告库仑阻力在新的阻力系统组成的二维石墨烯和一维（1D）InAs纳米线（NW）异质结构表现出不同的结果从2D-2D异质结构。对于单层石墨烯（MLG）-NW异质结构，我们观察到一个非常规的阻力峰值附近的狄拉克点，由于相关的层间电荷水坑。阻力信号随温度（$\sim T^{-2}$）和NW的载流子密度（$\sim n_{N}^{-4}$）单调减小，但随磁场（$\sim B^{2}$）迅速增大。这些异常的响应，连同石墨烯和NW的失配的热导率，建立能量阻力作为MLG-NW装置中库仑阻力的负责机制。相比之下，对于双层石墨烯（BLG）-NW器件，拖曳阻力在狄拉克点上反转符号，并且拖曳信号的幅度随着NW的载流子密度（$\sim n_{N}^{-1.5}$）而减小，这与动量拖曳一致，但随着磁场和温度保持几乎恒定。这种与预期的$T^2$的偏差是由于石墨烯载流子密度上的阻力最大值的偏移而产生的。我们还表明，Onsager互惠关系观察到的BLG-NW设备，但不是MLG-NW设备。这些库仑阻力测量尺寸失配（2D-1D）系统，迄今没有报道，将铺平未来实现相关的凝聚态在新的系统。
2020-02-23 cond-mat.mes-hall
Domain wall nature of sketched LaAlO3/SrTiO3 nanowires
该研究通过热力学实验证实，导电原子力显微镜刻写的一维LaAlO₃/SrTiO₃纳米线本质为铁弹畴壁，解释了其性能优于二维界面的原因，为理解相关新奇量子现象提供关键依据。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall
Direct correlation of crystal structure and optical properties in wurtzite/zinc-blende GaAs nanowire heterostructures
报道了一种在纳米尺度上直接关联单根GaAs纳米线的结构和光学性质的新方法。用光致发光光谱和透射电子显微镜研究了由100%纤锌矿组成的纳米线和具有锌-纤锌矿多型性的纳米线。纤锌矿GaAs的光致发光与1.5 eV的带隙一致。在多型纳米线，它示出的区域，主要由锌-纤锌矿或纤锌矿相显示接近的散装GaAs带隙的光致发光发射，而由纤锌矿和锌-纤锌矿相的非周期性超晶格组成的区域表现出低至1.455 eV的光致发光光谱的红移。量子异质结构的尺寸与光发射相关，使我们能够确定这两个晶相之间的能带对准。我们的第一原理电子结构计算密度泛函理论，采用混合交换功能，预测带偏移和有效质量与实验结果吻合良好。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall
Unconventional magnetoresistance in long InSb nanowires
研究了2.3 - 300 K温度范围内，石棉基简并半导体InSb长相关纳米线（线径约5 nm，长0.1 - 1 mm）的磁电阻效应。在零磁场下，这种导线的电导$G$和电流-电压特性服从幂律$G\propto T^α$、$I\propto V^β$，这是一维电子系统所期望的。磁场效应对应于在H=10 T时指数$α$、$β$增长20%。所观察到的磁电阻是由磁场诱导的自旋-电荷分离的破坏引起的，代表了一种新的磁电阻机制。
2002-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermi arcs mediated transport in inversion symmetry-broken Weyl semimetal nanowire and its hybrid junctions
本文研究反演对称性破缺 WSM 纳米线及 WSM/WSC 混合结中 Fermi 弧介导的输运，揭示其量子化电导与 Andreev 反射特征，并证明结果对无序鲁棒。
2024-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On mesoscopic forces and quantized conductance in model metallic nanowires
利用局域密度泛函壳修正方法研究了凝胶模型纳米线的能量和电导。与其他有限尺寸费米子系统的研究类似，例如，简单金属团簇或He-3团簇，我们发现作为其半径（横向约化维数）的函数的线的能量导致形成自选择魔线构型（MWC，即，具有增强的稳定性的线半径的离散序列），源自电子光谱的量子化，即形成子带，其是簇中电子壳层的类似物。这些能量的变化导致了从纳米线的一个MWC到另一个MWC的转变所需的力的振荡，并且与纳米线的量子化电导（单位为2*e^2/h）的逐步变化直接相关。
1999-06-01 cond-mat.mes-hall nucl-th
Light / heavy hole switching with correlated characterization on a single quantum dot : Probing the light hole / heavy hole switching with correlated magneto-optical spectroscopy and chemical analysis on a single quantum dot
对含有量子点的同一单根纳米线进行了一系列互补研究：阴极发光光谱和成像，磁场下的显微光致发光光谱和温度函数，以及能量色散X射线光谱和成像。在Si 3 N4薄膜上制备了具有Ti/Al图形的ZnTe纳米线.完整的数据集表明，CdTe量子点的特点是重空穴状态作为基态，虽然压缩失配应变促进轻空穴基态，只要纵横比大于1（拉长的点）。整个结构的数值计算表明，从重空穴到轻空穴配置的过渡被推向的值的纵横比远大于单位的存在下的（Zn，Mg）Te壳，并进一步增强的效果由一个小的价带偏移半导体点和周围。
2019-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cooper-pair splitting in two parallel InAs nanowires
我们报告的InAs双纳米线（NW）设备的制造和电气特性，包括两个紧密放置的平行NW耦合到一个共同的超导电极的一侧和个人正常的金属引线的其他。在这种新类型的设备中，我们检测库珀对分裂（CPS）的相关电流在两个NW相当大的效率。与早期的实验相比，CPS是在单个NW中实现的，展示了由超导体（SC）介导的线内电子配对，我们的实验展示了由共同SC介导的线间相互作用。后者是实现零磁场马约拉纳束缚态或Parafermions的关键;在NW中，因此构成了拓扑超导性的里程碑。此外，我们观察到只发生在超导状态，我们暂时属性Andreev束缚态和/或Yu-Shiba共振，形成在一个NW的邻近部分的运输共振。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall
Conductance asymmetries in mesoscopic superconducting devices due to finite bias
正常金属-超导体结中的超导电导谱是探测介观超导器件（如Majorana纳米线）中Andreev束缚态的重要工具。在理想超导器件中，由于粒子-空穴对称性和散射矩阵的么正性，子带电导服从特定的对称关系。然而，实验数据往往表现出偏离这些对称性，甚至其明确的崩溃。在这项工作中，我们确定了一种机制，导致电导不对称，没有准粒子中毒。特别是，我们调查有限偏压的影响，包括在隧道势垒透明度的电压依赖性，发现显着的电导不对称的现实设备参数。重要的是要确定电导不对称性的物理起源：与其他可能的机制，如准粒子中毒，有限偏置效应是不是一个拓扑量子比特的性能有害。为此，我们确定的功能，可用于实验确定是否有限偏置效应的电导不对称的来源。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
High-dimensional acousto-optoelectric correlation spectroscopy reveals coupled carrier dynamics in polytypic nanowires
作者结合声光电和多通道光子相关光谱探测时空载流子动力学引起的压电表面声波（SAW）。该技术是通过结合锁相光学显微光致发光光谱和同时三通道时间分辨检测。从所记录的时间相关单光子计数数据中，获得了具有亚纳秒分辨率的各个通道的时间瞬态以及二阶和三阶关联函数。该方法是通过探测一个单一的多型半导体纳米线的三个衰减通道之间的相关性SAW驱动的载流子动力学在传统的铌酸锂$_\mathrm{3}$ SAW延迟线芯片进行验证。该方法可以很容易地应用于其他类型的纳米系统和探针SAW调节的电荷态制备的量子点，电荷转移过程中的范德华异质结构或其他类型的混合纳米结构。
2021-08-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Enhanced superconductivity in PbTe-In hybrids
本研究实现了PbTe纳米线上的外延铟薄膜，其超导能隙和临界温度较体铟显著增强，且有效g因子提升，约瑟夫森器件表现出门控可调超电流，为拓扑超导等奇异相提供可能。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Efficient and Continuous Microwave Photodetection in Hybrid Cavity-Semiconductor Nanowire Double Quantum Dot Diodes
单光子探测器是时间相关光子计数应用的关键[1]，并使大量新兴的光学量子信息技术成为可能[2]。到目前为止，光学领域中连续有效的单光子检测的主要方法是基于半导体光电二极管[3]。然而，在微波区域中缺乏有效和连续的单光子探测器，因为光子能量在其中低四到五个数量级，并且常规光电二极管不具有该灵敏度。在这里，我们解决这个差距，并演示如何巡回微波光子可以有效地和连续地转换为电流的高品质，半导体纳米线双量子点，是谐振耦合到一个腔。特别地，在我们的探测方案中，吸收的光子引起通过双点的单电子隧穿事件，转换效率达到6%。我们的研究结果为具有单次微波光子检测的光电二极管铺平了道路，理论上预测的单位效率[4]。
2022-01-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Temperature-Dependent Thermoelectric Properties of Individual Silver Nanowires
研究了单个高纯单晶银纳米线（Ag NW）的电导率$σ$、热导率$λ$和Seebeck系数$S$随温度$T$（$1.4\,\mathrm{K}$和室温（RT）之间）的变化。透射电子显微镜随后进行的银纳米线的热电特性，使其传输特性可以与结构数据。晶体结构，表面形貌和扭结和孪晶的罕见发生进行了鉴定。的银纳米线的热电性能进行了讨论，在比较的散装：$S_{\mathrm{Ag,Pt}}(T)$测量相对于铂，是在协议的散装，$σ(T)$和$λ(T)$显示相对于散装减少的值。后者都是显着占主导地位的表面散射所造成的增加的表面体积比。通过降低$T$，电子平均自由程强烈地超过NW的直径$150\,\mathrm{nm}$，从而观察到从扩散输运到准弹道一维输运的转变。这项工作的一个重要结果是，洛伦兹数$L(T)$原来是独立的表面散射。相反，$L(T)$的特性取决于材料的纯度。此外，$σ(T)$和$L(T)$可以用银的体德拜温度来描述。
2014-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanometer Scale Spectral Imaging of Quantum Emitters in Nanowires and Its Correlation to Their Atomically Resolved Structure
我们报告的光谱成像在紫外到可见光范围内的纳米尺度分辨率的紧密包装的GAN/AlN量子盘在单独的纳米线使用改进的定制阴极发光系统。我们证明了测量单个量子发射体的全光谱特征的可能性，这些发射体小至1 nm，彼此之间仅相隔几纳米，并且能够将它们的光学特性与它们的尺寸相关联，用原子分辨率测量。量子盘尺寸和发射波长之间的直接相关性提供了量子限制斯塔克效应的证据，该量子限制斯塔克效应导致厚于2.6 nm的盘的发射低于体GAN带隙。借助于模拟，我们表明，在所研究的量子盘的内部电场是小于预期的量子阱的情况下。我们显示了一个明确的分散的证据，不同的量子盘的发射波长相同的大小，但不同的位置沿导线。这种分散系统相关的AlN壳涂层的线的直径的变化，并因此归因于相关的应变沿线的变化。目前的工作开辟了道路的量子限制在紧密堆积的量子发射极的基础研究和表征的光电子器件呈现载流子局域化的纳米尺度。
2012-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fully gapped superconductivity in magic-angle graphene Cooper-pair islands
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
在魔角扭转双层石墨烯中实现单片混合量子点器件，结合静电约束和可调超导性，展示超导岛和邻近量子点两种混合系统，用于研究平带超导与强库仑排斥的竞争。
2026-10-19 cond-mat.mes-hall
