在凝聚态物理中寻找马约拉纳费米子引起了人们的广泛关注，部分原因是它们可能用于容错量子计算。在拓扑超导体的涡旋核中，可能存在马约拉纳零模。最近，许多铁基超导体被认为具有拓扑非平凡的表面态，包括Fe（Te，Se）。通过扫描隧道显微镜（STM）的一些先前的实验已经发现了零偏压电导峰（ZBCP）内的Fe（Te，Se）的涡核。然而，我们早期的实验结果已经揭示了大约20%的涡旋中存在Caroli-de Gennes-Matricon（CdGM）离散量子能级。在许多其他旋涡中，我们观察到一个位于零偏置附近的主峰。本文对FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$中更多涡旋的涡核态作了进一步的研究。在某些涡旋中，如果我们取偏置电压窗口在零能量附近的某个标准，我们确实看到了零能量模式。一些涡旋呈现出零能量束缚态峰，背景相对对称，不能解释为CdGM离散态。随着磁场的增大，出现零边界点的概率降低。同时，ZBCP的存在与否似乎与表面的Te/Se比没有明确的关系。光谱的温度依赖性表明，ZBCP随着温度的升高而减弱，并在4K左右消失。我们的研究结果提供了一个确认的补充，早期声称的零能量模式内的涡旋核心的Fe（Te，Se）。这些零能量模式与磁场，温度和空间分布的Te/Se的详细表征将有助于澄清其起源。
英文摘要：
The search for the Majorana fermions in condensed matter physics has attracted much attention, partially because they may be used for the fault-tolerant quantum computation. It has been predicted that the Majorana zero mode may exist in the vortex core of topological superconductors. Recently, many iron-based superconductors are claimed to exhibit a topologically nontrivial surface state, including Fe(Te,Se). Some previous experiments through scanning tunneling microscopy (STM) have found zero-bias conductance peaks (ZBCP) within the vortex cores of Fe(Te,Se). However, our early experimental results have revealed the Caroli-de Gennes-Matricon (CdGM) discrete quantum levels in about 20% vortices. In many other vortices, we observed a dominant peak locating near zero bias. Here we show further study on the vortex core state of many more vortices in FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$. In some vortices, if we take a certain criterion of bias voltage window near zero energy, we indeed see a zero energy mode. Some vortices exhibit zero energy bound state peaks with relatively symmetric background, which cannot be interpreted as the CdGM discrete states. The probability for vortices showing the ZBCP lowers down with the increase of magnetic field. Meanwhile it seems that the presence and absence of the ZBCP has no clear relationship with the Te/Se ratio on the surface. Temperature dependence of the spectra reveals that the ZBCP becomes weakened with increasing temperature and disappears at about 4 K. Our results provide a confirmed supplementary to the early claimed zero energy modes within the vortex cores of Fe(Te,Se). Detailed characterization of these zero energy modes versus magnetic field, temperature and spatial distribution of Te/Se will help to clarify its origin.
Signatures of nodeless multiband superconductivity and particle-hole crossover in the vortex cores of FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$
超导体FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$单晶的扫描隧道实验最近提供了涡旋内部离散能级的证据。虽然预测很久以前，这样的水平很少解决由于外在（温度，仪器）和内在（准粒子散射）的限制。我们研究了FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$的微观多带模型。我们确认存在分离良好的束缚态，并表明，由于随机占领的硫属元素网站的化学无序不会影响显着的涡核电子结构。我们进一步分析了涡旋束缚态的投影角动量本征态的局域态密度。一个相当复杂的模式的束缚态出现从多频带和混合的电子空穴性质的正常状态的载流子。在超导能隙内，涡旋态的性质由低能时的类空穴负角动量态转变为高能时的类电子正角动量态。我们表明，在安排的涡流最有可能解释的差异时，比较不同的涡流实验。
Temperature and time scaling of the peak-effect vortex configuration in FeTe$_{0.7}$Se$_{0.3}$
本文对FeTe $_{0.7}$ Se $_{0.3}$晶体在超导状态下的磁性进行了广泛的研究。我们表明，弱集体钉扎，起源于空间变化的电荷载流子的平均自由程（$δl$钉扎），规则在这个超导体。我们的研究结果是兼容的纳米级相分离观察到的这种化合物，并表明，尽管化学不均匀性的临界温度的空间波动是不重要的钉扎。的磁化强度与时间的幂律依赖性，通常被解释为单涡蠕变制度的签名，观察到在磁场高达$8 ~ T$。对于沿晶体c轴施加的磁场，磁化曲线表现出明显的峰值效应，其位置随着温度的变化而变化，遵循与在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$中观察到的相同的依赖性。研究了峰位随时间和温度的变化关系。我们观察到，在一个给定的磁场峰值的发生确定了一个特定的涡旋配置，是独立的温度。这一结果表明，在所探索的温度范围内，温度对导致FeTe $_{0.7}$ Se $_{0.3}$中的峰值效应的涡旋-涡旋和涡旋-缺陷相互作用的影响可以忽略不计。
Superconductivity and vortex structure on Bi$_{2}$Te$_{3}$/FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$ heterostructures with different thickness of Bi$_{2}$Te$_{3}$ films
Observation of stacked vortex structure with number controllable Majorana zero mode in Bi$_{2}$Te$_{3}$/FeTe heterojunction
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Xiamen University（厦门大学）；Jinan University（暨南大学）；Shanghai University（上海大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
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。
Observation of half-integer level shift of vortex bound states in an iron-based superconductor
拓扑超导体中的涡旋具有马约拉纳零模（Majorana zero modes，MZMs），被认为是容错拓扑量子计算机的基石。最近，在铁基超导体中发现了一种新的实现MZM的单一材料平台，而不涉及混合超导体-超导体结构。在这里，我们报告的FeTe0.55Se0.45单晶的详细的扫描隧道光谱研究，揭示了两个不同的类存在于这个系统中的涡旋不同的涡旋束缚态的能谱中的半整数级位移。这种电平移动与零偏置峰的存在或不存在直接相关，并且还将较高能级的比率从整数改变为半奇数。我们的模型计算完全再现了这两种类型的涡旋束缚态的光谱，表明存在拓扑和传统的超导区域共存于同一晶体内。我们的研究结果提供了强有力的证据的拓扑性质的FeTe0.55Se0.45的超导性，并建立了一个很好的平台，为进一步研究MZM。
Effect of Zeeman coupling on the Majorana vortex modes in iron-based topological superconductors
在FeTe $_{(1-x)}$ Se $_x$的超导体系中，存在两种不同的涡旋，它们的核中存在或不存在零能态。为了了解它们的起源，我们研究了塞曼耦合和超导配对的相互作用，在三维金属带反转。弱塞曼场被发现抑制轨道内自旋单重态配对，已知本地化的表面上的涡旋的末端的状态。另一方面，一个轨道三重态配对被证明是稳定的塞曼相互作用，但导致离域的零能量马约拉纳模式延伸通过涡旋。与此相反，有限能量的涡旋模式保持本地化的涡旋两端，即使当配对是轨道三重态的形式。现象上，这表现为观察到的零偏置峰值内的拓扑涡旋的核心时，所施加的磁场的增加消失。在FeTe $_{(1-x)}$ Se $_x$中存在磁性杂质，这些磁性杂质被吸引到涡旋，这将导致在捕获足够大数量的磁性杂质的涡旋的一部分中的马约拉纳模式的这种塞曼诱导的离域。我们的研究结果提供了一个解释的二分法拓扑和非拓扑之间的旋涡最近观察到的FeTe $_{(1-x)}$ Se $_x$。
Wang-MacDonald d-wave vortex cores observed in heavily overdoped Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
低磁场扫描隧道光谱的个别Abrikosov涡在重度过掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$揭示了一个明确的d波电子结构的涡核，与零偏置电导峰分裂的涡中心，随着距离的增加，从核心。我们表明，以前报道的非常规电子结构，包括低能量棋盘电荷秩序的涡旋晕和零偏置电导峰的情况下，在涡旋中心，是直接的后果短涡间距离和随之而来的涡涡相互作用在早期的实验中盛行。
Three-dimensional charge density wave and robust zero-bias conductance peak inside the superconducting vortex core of a kagome superconductor CsV$_3$Sb$_5$
Theory for Spin Selective Andreev Reflection in Vortex Core of Topological Superconductor: Majorana Zero Modes on Spherical Surface and Application to Spin Polarized Scanning Tunneling Microscope Probe
Shot-noise and differential conductance as signatures of putative topological superconductivity in FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$
我们提出了一个理论的差分散粒噪声，$dS/dV$，通过散粒噪声扫描隧道光谱测量，和差分电导，$dI/dV$，隧道到马约拉纳零模（MZMs）在假定的拓扑超导体FeSe $_{0.45}$ Te $_{0.55}$。我们表明，隧道到手性马约拉纳边缘模式附近的畴壁，以及MZM定位在涡核和在年底的缺陷线，$dS/dV$消失时，$dI/dV$达到一个量子化的电导成比例的值。这些结果是独立的特定的轨道隧穿路径，从而建立一个消失的$dS/dV$伴随着一个量化的$dI/dV$，作为通用签名的二维拓扑超导体中的马约拉纳模式，无论材料的具体复杂的电子能带结构。
Emergence of Spin-Half Fermion Vortices and The Vortex Metal
这篇论文已被撤回，取而代之的是一个新的版本，题为“二维格点玻色子的涡旋量子动力学”由Netanel H。Lindner，Assa Auerbach，Daniel P. Arovas，posted in arXiv：0810.2604.原始手稿的计算和结果是正确的，并导致了几个重要的结论，涡旋动力学和霍尔电导。然而，我们已经放弃了我们的猜想，即涡旋表现出相互费米统计。该猜想是基于16格点环形晶格的最低八个多体本征态所揭示的两个涡旋交换下的反对称性。诉诸更大晶格上的有效哈珀玻色子模型，揭示了具有玻色和费米置换对称性的涡旋本征态，尽管涡旋确实携带半个量子数的自旋。这可能意味着，在二维空间中，一般的非相对论性“自旋统计定理”并不成立。
Observation of Majorana fermions with spin selective Andreev reflection in the vortex of topological superconductor
在凝聚态系统中，已经预言了反粒子为自身的马约拉纳费米子（MF）。在各种系统中，MF的签名已被报道为零能量模式。人们迫切需要更确切的证据来验证MF的存在。最近，理论预测了磁场诱导自旋选择性安德烈耶夫反射（SSAR），这是一种新的磁性，可用于检测磁场。在这里，我们报告的SSAR的第一次观察到的磁场内的涡旋Bi 2 Te 3/NbSe 2异质结构，其中拓扑超导性先前建立。通过使用自旋极化扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS），我们表明，零偏置峰值的隧穿微分电导在涡旋中心是实质上更高时，尖端极化和外部磁场是平行的，而不是彼此反平行。这种强烈的自旋依赖性的隧道是不存在远离涡旋中心，或在传统的超导体。自旋相关隧穿效应的观测结果与理论分析完全一致，是微扰产生SSAR的直接证据。我们的工作提供了确定的证据，并将激发对MFs的新的物理性质的研究，从而朝着MFs的统计和在量子计算中的应用迈进了一步。
Revisiting the vortex-core tunnelling spectroscopy in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
利用扫描隧道谱（STS）对高温超导体$_2$ O $_{7-δ}$（Y 123）中Abrikosov涡旋核的观测，揭示了在有限的亚带隙能量下存在一对强的电子-空穴对称态.他们的解释仍然是一个悬而未决的问题，因为理论预测不同的签名，在涡核，其特征是一个强大的零偏压电导峰。我们目前STS数据非常均匀的Y123在0.4 K揭示的subgap功能不属于漩涡：他们实际上是观察到到处沿表面具有高的空间和能量再现性，即使在没有磁场。详细的分析和建模表明，这些状态保持不成对的超导相，属于一个不相干的通道，有助于并行的超导态密度的隧道信号。
