Josephson effect in superconducting wires supporting multiple Majorana edge states
本文研究了一维拓扑超导体中的超导-正常-超导（SNS）约瑟夫森结。的超导相的能量谱的变化进行了研究相结合的紧束缚模型描述的SNS结的数值对角化与适当的低能量有效的哈密顿量的分析。我们发现，四π周期性特征的分数直流约瑟夫森效应被保存。此外，NS结的理想电导与拓扑超导体，托管两个马约拉纳模式在其两端，是一倍的单马约拉纳的情况下相比。最后，我们说明了如何一个非零的超导相位梯度可能会破坏支持多个马约拉纳端态的相位。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall
Majorana Kramers pairs in higher-order topological insulators
我们提出了一种在最近发现的高阶拓扑绝缘体（HOTI）中实现Kramers对Majorana束缚态的免调谐方案。我们表明，通过将两个铰链的HOTI到附近的$s$波超导体，本地和交叉Andreev配对之间的竞争导致马约拉纳Kramers对的形成，当后者的配对占主导地位的前。我们证明，这样的拓扑超导性是稳定的适度的电子-电子相互作用。所提出的设置避免了应用程序的磁场或局部电压门，并需要较弱的相互作用相比，非螺旋纳米线。
2018-11-07 cond-mat.mes-hall
Conductance asymmetry in proximitized magnetic topological insulator junctions with Majorana modes
本文研究了磁性拓扑绝缘体-超导体NSN结中通过Majorana态的电子输运，发现拓扑保护的Majorana模式要求接地电导相对于偏压等分点呈现反对称性。
2023-08-01 cond-mat.mes-hall
Majorana corner modes and flat-band Majorana edge modes in superconductor/topological-insulator/superconductor junctions
本文研究由拓扑绝缘体薄膜隔开两个 s 波超导体构成的二维 Josephson 结，揭示面内 Zeeman 场诱导的零能 Majorana 角模及支持平带 Majorana 边缘模的节点超导相。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall
Majorana fermions in topological insulator nanowires: from single superconducting nanowires to Josephson junctions
研究了具有邻近效应的一维拓扑绝缘体（TI）纳米线中Majorana费米子束缚态的特征。计算了单根TI纳米线的相图和能谱，结果表明，当单根TI纳米线中含有0对、1对和2对Majorana费米子时，纳米线可以处于缠绕数为$W=0, \pm 1$和$\pm 2$的拓扑不变相.它还表明，拓扑绕组数，即，可以从由两个TI纳米线制成的约瑟夫森结装置的输运测量中提取TI纳米线中的马约拉纳费米子对的数目，而可以使用超导量子干涉装置（SQUID）设置提取缠绕数目的符号。
2017-03-04 cond-mat.mes-hall
Stability of Majorana modes in Coulomb-disordered topological insulator nanowires
本研究通过数值模拟证明，超导近邻效应可有效屏蔽拓扑绝缘体纳米线中的库仑无序，从而在现实杂质浓度下实现鲁棒的Majorana零能模，为拓扑量子计算提供可行方案。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable chiral Majorana edge modes in quantum anomalous Hall insulator-topological superconductor systems
从理论上提出了手征Majorana边缘模来进行潜在量子计算的编织操作。在这里，我们提出了一个计划，以调节基于量子反常霍尔绝缘体（QAHI）拓扑超导体异质结的手征马约拉纳费米子的轨迹。施加外部栅极电压的QAHI区域引入了一个动态的阶段，使传出的马约拉纳费米子可以显着地调整到不同的引线。的轨迹进行了机械分析和电气操纵表示的振荡传输系数与栅极电压。通过器件的优化，电导同样可以检测到周期性振荡，这意味着手性马约拉纳边缘模式的实验控制。此外，这种对无序具有鲁棒性的振荡周期也为观察QAHI边缘模的能量色散关系提供了一种可行的方法。此外，电导的振荡行为可以作为手征马约拉纳费米子存在的确凿证据，这可以通过实验得到证实。
2019-12-07 cond-mat.mes-hall
Majorana state on the surface of a disordered 3D topological insulator
我们研究了在无序存在下三维拓扑绝缘体表面上捕获无核涡旋的“反点”中的低电子能级。表面覆盖有超导膜，该超导膜具有大于相干长度的尺寸为R的孔，其通过邻近效应诱导超导性。空穴内部的电子态谱对无序很敏感，然而，系统的拓扑性质在零能量下产生了一个鲁棒的Majorana束缚态。我们采用超对称西格玛模型方法计算了具有能量和空间分辨率的亚能隙态密度。进入空穴区的隧穿对Majorana能级敏感，并在零能量下表现出共振Andreev反射。
2012-05-18 cond-mat.mes-hall
Electrostatic gating and the interference of chiral Majoranas in thin slabs of magnetic topological insulators
Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems IFISC (CSIC-UIB)（跨学科物理与复杂系统研究所）；Department of Physics, University of the Balearic Islands（巴利阿里大学物理系）
研究通过静电门控调控磁性拓扑绝缘体薄板中手性马约拉纳的干涉，揭示了电导特性与马约拉纳模式的关联。
2025-08-23 cond-mat.mes-hall
Kramers pairs of Majorana corner states in a topological insulator bilayer
我们考虑了一个由两个隧道耦合的二维拓扑绝缘体组成的系统，该绝缘体被一个顶部和底部超导体近似，它们之间的相位差为$π$。我们表明，该系统具有时间反演不变的二阶拓扑超导相，其特征在于在所有四个角的矩形样品的Kramers对马约拉纳角状态的存在。此外，我们研究了弱时间反演对称性破缺微扰的影响，并表明，在平面塞曼场导致一个更丰富的相图，表现出两个非等价的阶段，每个角落有两个马约拉纳角状态，以及一个中间阶段，每个角落只有一个马约拉纳角状态。我们从描述我们系统的连续模型中解析得出我们的结果。此外，我们还提供了独立的数值确认所产生的阶段，使用离散化的晶格表示的模型，这使我们能够证明的鲁棒性的拓扑相位和马约拉纳角状态对参数变化和潜在的混乱。
2020-11-12 cond-mat.mes-hall
Robust Majorana bound states in magnetic topological insulator nanoribbons with fragile chiral edge channels
该研究模拟约100 nm宽、带超导覆盖层的磁性拓扑绝缘体纳米带中的无序效应，证明 Majorana 束缚态比脆弱的弹道手性边缘通道更抗无序。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall
Multiple chiral Majorana states in proximitized magnetic topological insulator heterostructures
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学凝聚态物理中心（IFIMAC））；Instituto de Estructura de la Materia IEM-CSIC（CSIC物质结构研究所）；Instituto Nicolás Cabrera, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学尼古拉斯·卡布雷拉研究所）
该研究在三维扩展Bernevig-Hughes-Zhang框架下，证实磁性掺杂拓扑异质结构可产生多重手性马约拉纳模式，推导了相关解析判据，为拓扑量子计算提供了有前景的平台。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall
Majorana fermions at the edge of superconducting islands
研究了磁场中位于拓扑绝缘体表面的超导岛边缘的电子态的性质。在这样的系统中，如果岛上有奇数个涡旋（或奇数个多涡旋），马约拉纳费米子就会出现;否则，就不存在马约拉纳态。马约拉纳状态成对出现：一个状态位于涡核附近，另一个位于岛屿边缘。我们详细分析了鲁棒性的马约拉纳费米子在岛的边缘线程由一个单一的漩涡。在优化系统参数的情况下，Majorana费米子与第一激发态之间的能隙为拓扑绝缘体表面诱导的超导能隙的量级。马约拉纳费米子状态的稳定性对栅极电压的变化和它的灵敏度的磁场允许一个区分实验边缘马约拉纳费米子从传统的狄拉克费米子。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Chiral detection of Majorana bound states at the edge of a quantum spin Hall insulator
提出了一种由超导近似的量子自旋霍尔（QSH）绝缘体和量子反常霍尔（QAH）绝缘体组成的混合结构，用于手征电子注入到马约拉纳束缚态（MBS）中.一个未开发的区域的相空间涉及交换场诱导的螺旋边缘状态的提升，然后提出了检测的MBS。我们提出的设置的2-D输运模拟相比，相应的设置在没有QAH区域，当包括适度的无序和一个小的，但有限的批量面外磁场和Rashba场。这两个结果之间的显着对比表明，在我们提出的设置中，MBS检测的障碍诱导的掩蔽的前所未有的免疫力的可能性。
2022-03-24 cond-mat.mes-hall
Majorana fermions in superconducting nanowires without spin-orbit coupling
我们发现，如果外部磁场的方向沿纳米线旋转，可以存在于纳米线的邻近诱导的s波超导配对的限制马约拉纳费米子。该系统相当于具有Rashba型自旋轨道耦合的纳米线，其强度与场角的导数成正比。对于现实的参数，我们证明了一组永磁体可以使附近的纳米线到拓扑非平凡的阶段，本地化马约拉纳模式在其两端。不需要自旋轨道耦合，这为马约拉纳费米子系统的演示和设计开辟了一条新的途径。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Signatures of Majorana fermions in hybrid normal-superconducting rings
本文研究了库仑阻塞拓扑超导段中断的金属环中的持续电流。我们表明，在超导体中的马约拉纳束缚态的存在下，反映在持续电流，其符号是由超导体的费米子宇称的H/E谐波的出现。马约拉纳束缚态进一步使电流在零通量时是有限的，然而由此产生的持续电流的特殊对称性与自由能是相容的，即使在时间反演对称性破缺场中也是如此。持续电流的这些独特的功能是强大的，对无序，并提供明确的签名存在的马约拉纳费米子。
2013-06-26 cond-mat.mes-hall
Refined Majorana phase diagram in topological insulator-superconductor hybrid system
该研究针对拓扑绝缘体-超导体混合体系，通过引入依赖表面能隙的二阶近邻效应配对项，重新绘制了马约拉纳相图，发现与先前假设配对强度恒定导致的锥形相边界存在显著差异。
2023-03-26 cond-mat.mes-hall
Extended Majorana zero modes in a topological superconducting-normal T-junction
本文研究了由拓扑超导导线和正常金属区连接而成的三端约瑟夫森T结的亚带隙特性。这个系统自然主机零能量Andreev束缚态的自共轭马约拉纳性质，我们表明，他们是，在普通的马约拉纳零模式相反，在正常的金属区域的空间扩展。如果T-结尊重时间反演对称性，我们表明，零模式只分布在两个三个臂的结和调谐超导相允许转移的结臂之间的模式。我们进一步提供隧道电导计算表明，这些功能可以在实验中检测到。我们的研究结果建议一个实验平台，研究空间扩展的马约拉纳零模式的性质。
2017-02-02 cond-mat.mes-hall
Majorana transport in superconducting nanowire with Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings
超导实验是探测固态系统中马约拉纳费米子的关键技术。利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的超导纳米线中的多引线隧穿。在我们的实验装置中出现了一个零偏置的\textit{dc}电导峰，这表明了Majorana费米子的存在，与前人在InSb纳米线上的实验结果一致。有趣的是，由于马约拉纳费米子的奇异性质，存在一个空穴传输通道，使得电流在左右引线处不对称。本文还研究了Majorana费米子介导的\textit{ac}电流响应。为了讨论库仑相互作用和无序对马约拉纳纳米线输运性质的影响，我们采用重整化群方法研究了该纳米线的相图。发现在超导电性和无序性的相互作用下存在拓扑相变。我们发现Majorana输运在超导主导的拓扑相中保持不变，而在无序主导的非拓扑绝缘体相中被破坏。
2015-02-22 cond-mat.mes-hall
Fractal Topology of Majorana Bound States in Superconducting Quasicrystals
School of Physics, Tyndall Avenue, Bristol, BS8 1TL, United Kingdom（布里斯托大学物理学院）
研究揭示超导准晶体中马约拉纳束缚态的分形拓扑特性，通过分析发现其相变具有分形结构，并揭示了准晶体性和超导配对之间的竞争对稳定性的影响。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall
Majorana corner and hinge modes in second-order topological insulator-superconductor heterostructures
拓扑绝缘体（量子反常霍尔绝缘体）/超导体（SC）异质结构作为Majorana模的平台，在过去的十年里引起了人们极大的关注。这里我们用它的高阶对应物代替拓扑绝缘体。具体地说，我们考虑二阶拓扑绝缘体（SOTI）没有时间反演对称性和调查SOTI/SC异质结构在二维和三维。值得注意的是，我们发现，这种新颖的异质结构提供自然实现的二阶拓扑超导体（SOTSCs）主机马约拉纳角模式在二维和手性马约拉纳铰链模式在三维空间。由于SOTSCs的实现既不需要特殊的配对，也不需要磁场，因此这种SOTI/SC异质结构是Majorana模的杰出平台，并可能具有广泛的应用前景。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fingerprints of Majorana fermions in current-correlations measurements from a superconducting tunnel microscope
我们计算各种电流关联函数的电子流从拓扑纳米线的尖端的超导扫描隧道显微镜和识别指纹的马约拉纳束缚态。特别是，自旋分辨的互相关显示这样一个异国情调的状态（负相关）和Andreev束缚态（正相关）的存在之间的明显区别。与普通隧道显微镜测量的相似性和差异也进行了讨论，如有限温度的鲁棒性。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall
Stabilization of Majorana modes in vortices in the superconducting phase of topological insulators using topologically trivial bands
如果通过邻近效应在拓扑绝缘体的金属表面态中诱导超导性，则Majorana模将被捕获在涡核上。相同的效应适用于掺杂的拓扑绝缘体，只要掺杂不超过临界值$ μ^{\pm}_c.$，其就成为体s波超导体。正是在该临界化学势下，材料忘记了它是由带反转的拓扑绝缘体产生的;它失去了它的拓扑\emph{imprint.}对于最常见的拓扑绝缘体类，其可以用最小的4带狄拉克模型来建模，因此可以容易地计算$μ^{\pm}_c$的值，但是对于具有更复杂的电子结构的材料，例如HgTe或ScPtBi，结果是未知的。我们表明，由于与一个额外的Kramers对拓扑平凡的频带的碲汞类电子结构（其中包括三元Heusler化合物）的拓扑印记的杂交，可以广泛地扩展为p型掺杂。作为一个实际的结果，我们认为这种杂交的影响范围内的掺杂马约拉纳模式将被绑定到超导拓扑绝缘体的涡旋，并表明，该范围是强烈扩展的p型掺杂，并减少了n型掺杂。这使得其他拓扑现象可能在更宽的掺杂范围内稳定的可能性成为可能。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall
Robust Majorana bound state in pseudo-spin domain wall of 2-D topological insulator
本文研究二维拓扑绝缘体复合畴壁螺旋边缘态中邻近诱导的马约拉纳束缚态，数值证明其因自旋与赝自旋空间双重正交性而对化学势和磁无序具有异常鲁棒性。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall
Anomalous Josephson current via Majorana bound states in topological insulators
我们提出了一个涉及马约拉纳束缚态（MBS）托管的三维拓扑绝缘体（TI）的超导表面上的涡旋的设置。我们考虑一个狭窄的通道钻在TI板的两侧覆盖的s波超导体。当涡旋钉扎在超导沟道上时，它就像一条弹道纳米线连接超导表面，一对MBS位于其中，MBS的能量与超导表面之间的π相位差π具有4π周期关系。这导致电流-相位关系中出现一个异常项I_a（），即沿超导表面之间通道流动的超电流。我们计算了4π周期函数I_a（λ）的形状，以及它的振幅与温度和系统参数的关系。
2010-12-02 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect and Majorana fermions at the surface of a topological insulator
研究了s波超导体与强拓扑绝缘体表面态之间的邻近效应。所得的二维态类似于无自旋的p_x+ip_y超导体，但不破坏时间反演对称性。这种状态支持马约拉纳束缚态的旋涡。我们表明，由拓扑绝缘体介导的超导体之间的线性结形成一个非手性1维线的马约拉纳费米子，从这些结形成的电路提供了一种方法，用于创建，操纵和融合马约拉纳束缚态。
2008-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-Induced Renormalization of Tunneling into Multiple Majorana End States of a Topological Superconducting Wire
我们研究了一个拓扑超导导线末端的多马约拉纳态系统。对于至少有三个马约拉纳费米子在界面上，我们发现非平凡的重整化物理。界面隧穿过程可以根据SU（2）群的自旋1/2和自旋3/2不可约表示来分类。我们表明，属于不同的表示的隧道振幅的重整化是完全不同的，其中一种类型被抑制，而另一种被增强，这取决于相互作用耦合的符号。这导致通过界面的隧穿电流的不同温度依赖性和该电流的不同自旋极化。
2015-03-28 cond-mat.mes-hall
Topological stability of Majorana zero-modes in superconductor-topological insulator systems
本文导出了二维和三维超导体-拓扑绝缘体系统中零能Majorana费米子模的指数定理，该定理适用于具有手征对称性和粒子-空穴对称性的模型.对于更一般的模型没有手征对称性，我们建议马约拉纳零模式分类的Z $_2$。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall hep-th
Majorana fermions in a superconducting Mobius strip
近年来，在固态系统中寻找Majorana费米子的工作受到了广泛的关注。在众多的方案中，有一个方案是基于射频超导量子干涉器件（rf-SQUID），其中4个$π$周期的能相关系的出现被认为是Majorana费米子态的确凿证据。在这里，我们报告了截断的4个$π$周期的观察结果（即，2 $π$ -周期但完全偏斜的）在三维拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_3$表面上构造的rf-SQUID上的接触电阻的振荡图案。结果揭示了库珀对的1/2分数模的存在和宇称开关的发生，这两者都是伴随着Majorana费米子态形成的必要特征.
2016-02-01 cond-mat.mes-hall
Novel Majorana mode and magnetoresistance in ferromagnetic superconducting topological insulator
在拓扑绝缘体的潜在应用中，我们从理论上研究了邻近感生铁磁性和超导性共存对三维拓扑绝缘体表面态的影响，其中铁磁序的磁化对超导电子空穴激发有显著影响.研究发现，作为TI F/S结构的一个已被证实的特征，Majorana模能量沿界面敏感地依赖于FS区磁化强度$m_{zfs}$的大小，垂直入射时其斜率较陡且无变化。由于超导能隙由因子$η(m_{zfs})$重整化，因此Andreev反射或多或少地被抑制，并且特别地，所产生的子能隙隧穿电导对FS和F区域中的磁化强度的大小更敏感。此外，在N/F/FS结中，由于磁化强度$m_{zf}$和$m_{zfs}$的反平行结构，产生了一种有趣的现象，这种现象可以通过调节FS区的磁化强度来控制和减小.
2017-01-28 cond-mat.mes-hall
Interference Effect of Majorana Fermions in a Spin-orbit Coupled Superconducting Wire
位于拓扑超导导线两端的两个马约拉纳费米子（MF）会相互干涉，形成众所周知的$4π$约瑟夫森电流。我们发现电子部分和空穴部分的态密度（Dos）也遵循宇称相关的$4π$周期振荡，而当两个平凡态相互干扰时，Dos呈现$2π$周期振荡.因此，Dos振荡的周期可以用来区分MF和平凡的局域态。有趣的是，这样的现象可以直接观察到在一个短的超导线控制的栅极电压。这大大简化了实验装置。我们认为，可以通过两个STM导联或两个常模导联检测干扰效应。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
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
Anomalous Supercurrent from Majorana States in Topological Insulator Josephson Junctions
我们提出了一种基于拓扑绝缘体（TI）薄膜的约瑟夫森结装置来检测Majorana态，该装置利用了TI表面态独特的螺旋和扩展性质。当通过结的磁通量接近于磁通量量子的整数时，存在于膜的两个表面上的马约拉纳态通过在结的边缘处杂化而在电流-相位关系中产生窄峰-谷结构。此外，马约拉纳态对约瑟夫森电流的最大贡献取（几乎）普适值，近似等于单个量子通道的超电流容量。这些特征提供了完全基于超电流的马约拉纳状态的特征签名。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport in magnetic-topological-insulator nanoribbons containing multiple superconductor-proximitized sectors
Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems IFISC (CSIC-UIB)（交叉物理与复杂系统研究所）；Department of Physics, University of the Balearic Islands（巴利阿里大学物理系）
研究含多个超导体近邻化扇区的磁性拓扑绝缘体纳米带输运，关注单手性马约拉纳费米子，通过控制配对复相位调控其电和热干涉，预测交流马约拉纳效应，还指出特定三终端结可作马约拉纳路由器。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall
Quantum Computing with Majorana Kramers Pairs
我们提出了一个通用的门集作用于一个量子比特形成的库仑阻塞的时间反转不变的拓扑超导岛的退化基态与空间分离的马约拉纳Kramers对：“马约拉纳Kramers量子比特”。所有的门操作都是通过将Majorana Kramers对耦合到传统的超导导线来实现的。有趣的是，在这种全超导装置中，引线的能隙提供了另一层保护，使其免受准粒子中毒的影响，而与岛充电能量无关。此外，没有强磁场--这通常会减少岛的超导能隙大小--表明我们的量子比特对由于热激发引起的准粒子中毒具有独特的鲁棒性。因此，Majorana Kramers量子比特应该受益于延长的相干时间，并可能为基于Majorana的量子计算机提供替代路线。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall
Anomalous crossed Andreev reflection in mesoscopic superconducting ring hosting Majorana fermions
研究了环形非拓扑超导体（NS）-拓扑超导体（TS）双结中的Majorana物理及其对电子输运的影响。我们发现，根据两个拓扑不同的区域的长度和它们之间形成的马约拉纳费米子的本地化长度之间的比率，两个完全不同的传输机制正在工作：完美的交叉Andreev反射（CAR）的短NS区域和完美的正常Andreev反射的短TS区域。这种差异是解释在NS-TS双结系统，这还没有透露到目前为止，亚能隙状态的拓扑上不同的属性。CAR过程对穿过环的磁通量的奇异依赖性被揭示出来，并可用于检测马约拉纳费米子。
2013-08-06 cond-mat.mes-hall
Controllable Majorana fermions on domain walls of a magnetic topological insulator
我们提出在磁性拓扑绝缘体与常规$s$波超导体耦合的磁畴壁条纹上实现一维手征拓扑超导态。局域化的马约拉纳零模可以通过磁力显微术的磁畴写入以可重构的方式构造。该方案可进一步推广到超导自旋螺旋Dirac表面态畴壁处的Majorana零模，并可应用于FeTe $_{0.5}$ Se $_{0.5}$表面上的二维时反不变拓扑超导体.
2018-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Survival probability of an edge Majorana in a 1-D p-wave superconducting chain under sudden quenching of parameters
本文研究了无自旋$p$波超导链的零能边Majorana随哈密顿量参数突变的时间演化。从其中一个具有边Majorana的拓扑相开始，系统突然被驱动到另一个拓扑相或（拓扑）平凡相，以及分离这些相的量子临界点（QCP）。初始边缘Majorana的生存概率作为时间的函数进行了研究以下淬火。有趣的是，当链被淬灭到QCP时，我们发现生存概率的几乎完美的振荡，表明Majorana在两端之间来回移动，其时间周期与系统大小成比例。我们还推广到超导链中存在次近邻跳跃的情形，并在拓扑相中在链的两端产生一对边Majorana。我们发现，在这种情况下，生存概率的振荡频率加倍。我们还执行瞬时淬火的哈密顿量（与两个马约拉纳模式在链的每一端）的另一个哈密顿量，其中只有一个马约拉纳模式的平衡，MSP显示振荡作为时间的函数与一个显着的衰减幅度。另一方面，对于与前一个相反的淬灭，MSP快速衰减并保持接近于零，振幅波动。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
Robust and fragile Majorana bound states in proximitized topological insulator nanoribbons
拓扑绝缘体（TI）纳米带具有邻近诱导超导电性，是制备Majorana束缚态（MBS）的一个很有前途的平台。在这项工作中，我们考虑了一个详细的建模方法与超导体通过其顶面，这会导致一个超导能隙在其表面态谱中的TI nanoriginal接触。该系统显示了丰富的相图，具有不同数量的端部局部MBS作为化学势和磁通量的函数，穿透带的截面。考虑到静电无序，这些MBS可以是坚固的或脆弱的。我们模拟隧道光谱设置，以探测不同的拓扑相的顶部接近TI纳米带。我们的模拟结果表明，一个top-proximitized TI nanoriginal是理想的适合于实现完全带隙拓扑超导，特别是当费米能级被钉扎在狄拉克点附近。在这种情况下，该设置产生一对MBS，在邻近带的相对端处很好地分离，这产生了鲁棒的量化零偏置电导峰。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall
Majorana Fermion Induced Non-local Current Correlations in Spin-orbit Coupled Superconducting Wires
最近在半导体导线/超导体异质结中观察到的零偏压电导峰引起了人们极大的兴趣，并且关于该观察是否与Majorana费米子（MFs）有关存在着激烈的争论。在这里，我们研究了本地和交叉Andreev反射在两个正常的引线和一个夹层超导半导体线与两个空间分离，但强耦合MF端态的结。这样的设备的电导和Fano因子是急剧不同的拓扑平凡的情况下，即使在存在的障碍，因此可以用来确定毫不含糊的MF。
2013-05-31 cond-mat.mes-hall
Dominant Majorana bound energy and critical current enhancement in ferromagnetic-superconducting topological insulator
在拓扑绝缘体的潜在应用中，我们从理论上研究了三维拓扑绝缘体表面态中邻近诱导铁磁序和超导序的共存。铁磁体诱导的磁序对超导电子空穴激发有重要影响。一方面，拓扑绝缘体的表面态在时间反演对称性的保护下产生自旋三重态，另一方面，磁序导致有效超导能隙重正化。我们发现沿铁磁体/超导体界面的Majorana模能量敏感地依赖于超导体区域的磁化强度$m_{zfs}$的大小，并且其在垂直入射附近的斜率很陡，对$m_{zfs}$的依赖性很低.超导有效带隙用一个因子$η(m_{zfs})$重整化，铁磁-超导体/铁磁/铁磁-超导体（FS/F/FS）约瑟夫森结的Andreev束缚态对FS和F区的磁化强度更敏感。特别是，我们表明，$m_{zfs}$的存在下有一个显着的影响，在Andreev束缚态，这发生在有限的入射角的间隙开放。这直接导致零能量Andreev态占主导地位。通过引入FS电子-空穴态相应的Dirac旋量的适当形式，我们发现通过引入$m_{zfs}$，Josephson超流得到增强，并呈现出几乎突变的交叉曲线，主要是零能的Majorana束缚态.
2017-01-28 cond-mat.mes-hall
Quantized conductance at the Majorana phase transition in a disordered superconducting wire
没有时间反转和自旋旋转对称性的超导导线可以被驱动到支持马约拉纳束缚态的拓扑相。这些零能量状态的直接检测是复杂的扩散的低激发在无序的多模线。我们表明，相变本身是由一个量子化的热导和电散粒噪声功率的信号，而不管无序的程度。在环形几何结构中，相变由磁导振荡的倍周期发出信号。这些特征直接来自反射矩阵的行列式的符号作为拓扑量子数的识别。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall
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
Influence of an embedded quantum dot on the Josephson effect in the topological superconducting junction with Majorana doublets
在时间反演不变的马约拉纳纳米线的每一端可以实现一个马约拉纳双峰。我们研究了不同偶极间耦合方式对Majorana偶极呈现结的约瑟夫森效应的影响。研究发现，当Majorana双态通过非磁性量子点间接耦合时，只发生正常的约瑟夫森效应，系统中的费米子宇称只影响电流的方向和幅度。然而，在奇宇称情形下，在量子点上施加有限的磁场可以诱导分数约瑟夫森效应的出现。其次，当Majorana二重态之间的直接耦合和间接耦合共存时，无论量子点上的磁场是有限的，都不会发生分数约瑟夫森效应。相反，$π$周期电流有机会在某些特殊情况下出现。通过分析量子点中费米子占据对整个系统中宇称守恒的影响，澄清了所有的结果。我们确定，这项工作将有助于描述点辅助约瑟夫森效应之间的马约拉纳双峰。
2015-01-13 cond-mat.mes-hall
Detection of Majorana zero modes bound to Josephson vortices in planar superconductor-topological insulator-superconductor junctions
该研究探讨S-TI-S约瑟夫森结中约瑟夫森涡旋束缚的马约拉纳零模探测，通过计算超导电流密度指出Fraunhofer特征不足以可靠探测MZMs，并提出结合扫描隧道显微镜和微波谱分析两种补充方法以进一步验证MZMs的存在。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall
Chiral Majorana Fermion Modes on the Surface of Superconducting Topological Insulators
超导拓扑绝缘体（STI）表面是实现Majorana费米子的有效$p\pm ip$超导平台。手征马约拉纳模式（CMM），这是不同于马约拉纳束缚态定位在点上，可以很容易地在实验中通过沉积铁磁覆盖层上的STI表面。在这里，我们模拟这种异质结采用一个现实的紧束缚模型，并表明，CMM出现在铁磁岛的边缘后，超导能隙被反转的铁磁和STI之间的交换耦合。此外，通过调节拓扑绝缘体的化学势可以产生多个CMM。这些结果可以应用于拓扑绝缘体和本征STI化合物，如PbTaSe $_2$，BiPd及其化学类似物中的邻近效应诱导的超导性，提供了一条路线，工程CMMs在这些材料。
2016-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Larkin-Ovchinnikov phase and Majorana zero mode chain in bilayer superconducting topological insulator films
我们从理论上研究了双层超导拓扑绝缘体薄膜，其中顶面态和底面态都具有超导电性。我们发现，一个平面内的磁场可以驱动系统进入拉金Ovchinnikov（LO）相，在那里的电子与有限的动量配对。LO相位是拓扑非平凡的，其特征在于由Z2拓扑不变量，导致沿垂直于面内磁场的边缘的马约拉纳零模式链。
2017-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Many-particle Majorana bound states: derivation and signatures in superconducting double quantum dots
我们考虑两个相互作用的量子点通过标准超导体耦合。我们推导出一个有效的Hamilton量，并表明在很宽的参数范围内可以获得简并的基态。一个exotique形式的马约拉纳束缚态的支持在这些简并，系统可以被调谐到一个极限，它是等价的Kitaev的一维线模型。在多粒子图象的强相互作用极限下，给出了该系统的Majorana束缚态的形式。我们还研究了该系统中的约瑟夫森电流，并证明了在外加磁场的存在下会出现双缝状图案。这种模式被证明是消失，增加相互作用的强度，这是能够被解释为目前正在进行的不带电的马约拉纳模式。
2015-04-15 cond-mat.mes-hall
Fano fingerprints of Majoranas in Kitaev dimers of superconducting adatoms
我们从理论上研究了一个由STM和AFM针尖组成的Fano干涉仪，该干涉仪靠近超导吸附原子的Kitaev二聚体，其中吸附原子放置在AFM针尖下，包围着一对Majorana费米子（MF）。当库珀对离域进入针尖下吸附原子的结合能$Δ$与它们之间的隧穿振幅$t$一致时，即$Δ$ = $t$，我们发现只有一个位于针尖下的微扰分子与耦合到STM针尖上的吸附原子杂交。其结果是，一个门不变性功能出现：Fano轮廓的透射率上升作为一个不变的量取决于STM提示费米能量，由于在AFM针尖的栅极电位的对称交换。
2016-05-18 cond-mat.mes-hall
Majorana edge modes of topological exciton condensate with superconductors
研究了强拓扑绝缘体两平行表面间库仑相互作用形成的拓扑激子凝聚体的边缘态。当凝聚体与两个表面上有π相移的超导体接触时，一对反向传播的马约拉纳模关闭了边界处的间隙。我提出了一个纳米结构的拓扑绝缘体和超导体系统，以实现不成对的马约拉纳费米子。马约拉纳信号可以用来检测拓扑激子凝聚体的形成。相关的实验签名以及相关系统的影响进行了讨论。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Probing Neutral Majorana Fermion Edge Modes with Charge Transport
我们提出了两个实验来探测发生在超导体和沉积在拓扑绝缘体表面上的磁体之间的结处的马约拉纳费米子边缘态。在磁畴壁上将两个马约拉纳费米子组合成一个狄拉克费米子，可以用电荷输运来探测中性马约拉纳费米子。我们将讨论一种新的马约拉纳费米子干涉仪，它探测它们的Z_2相位。这种设置还允许中性马约拉纳费米子通过点接触的传输被测量。我们介绍了一个点接触形成的超导结，并表明其传输可以控制的相位差跨越结。我们用最近发现的拓扑绝缘体Bi_2Se_3讨论了这些实验的可行性。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall
Double Fu-teleportation and anomalous Coulomb blockade in a Majorana-hosted superconducting island
我们研究了基于马约拉纳岛的库仑阻塞峰电导的温度依赖性。在低温区，我们发现了一个相干的双傅立叶隐形传态（FT）过程，其中任何独立的隧穿过程总是包含两个相干的FT;我们还发现了一个反常的普适标度行为，随着能量标度的增加，电导行为从[max（T，eV）]^6转变为[max（T，eV）]^3。在高温区，利用常见的速率方程方法，我们发现电导与温度的倒数成正比，并表现出非单调的温度依赖性。这种反常的幂律行为和非单调的温度依赖性都可以与传统库仑块中的电导峰区分开来，因此，可以作为拓扑超导岛中非局域输运的标志。
2022-01-27 cond-mat.mes-hall
Creating Majorana modes from segmented Fermi surface
我们提出了一个在面内塞曼场作用下从自旋螺旋系统中的二维无带隙超导态制备Majorana束缚态的新平台。拓扑1D通道是由准粒子通过Andreev反射从周围的完全带隙的超导区域的量子限制。我们的建议可以通过在近似的3D拓扑绝缘体上使用磁性绝缘体的窄条来实现。这种设置具有关键的优点，包括：小塞曼场，不需要微调的化学势，去除低能量有害状态，和大的可达到的拓扑间隙。
2020-06-11 cond-mat.mes-hall
Robustness of Majorana bound states in the short junction limit
研究了当准粒子在纳米线正常部分的停留时间远短于反向超导能隙时，超导体与半导体纳米线之间的强耦合对Majorana束缚态产生的影响.这种“短结”限制与最近使用外延生长铝的实验有关，该实验的特征在于与半导体的透明界面和小的超导能隙。我们发现，小的超导能隙对Majorana性质没有很强的不利影响。具体地说，创建拓扑相所需的临界磁场和马约拉纳束缚态的大小都与超导能隙无关。临界磁场与导线横截面成比例，而磁场的轨道效应和塞曼效应的相对重要性仅由材料参数控制：$g$因子，有效电子质量和超导体-超导体界面透明度。
2017-03-24 cond-mat.mes-hall
