Proximity effect in planar Superconductor/Semiconductor junction
我们测量了氮化钛（超导体，Tc = 4.6K）/高掺杂硅（半导体）SIN结（绝缘层代表肖特基势垒）的超低温（低至30 mK）亚带电阻。随着温度的降低，如预期的那样，SIN结的电阻增加。在300 mK附近，电阻出现最大值，温度越低，电阻越小.这种观察到的行为是由于硅中的无序（“无反射隧穿”）导致的朝向界面的相干背散射。在低温（T<300 mK）下的电阻的电压依赖性（零偏置异常）中也观察到这种效应。的整体电阻行为（在其温度和电压依赖性）进行比较，现有的理论和值的损伤率，势垒电阻和有效的载流子温度被提取。
1999-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-induced low-energy renormalization in hybrid semiconductor-superconductor Majorana structures
一个极小模型的混合超导体半导体纳米线马约拉纳平台的开发，充分捕捉的低能量重整化的纳米线模式所产生的母超导体的存在下的影响。在这个模型中，母超导体是一个明确参与低能物理的有源组件，而不仅仅是一个被动的伙伴，只提供邻近诱导的库珀对的纳米线。这种对超导体和半导体的平等对待是有必要的，因为最近的实验不允许仅仅根据裸半导体性质进行一致的解释。一般的理论涉及到精确的半导体格林函数，其中包括从隧道耦合超导体产生的动态自能校正的评估。拓扑超导电性的出现的一般条件的单带以及多带纳米线和详细的数值结果给出了无限和有限线的情况下。通过数值计算给出了拓扑量子相图，得到了有限线中Majorana束缚态及其波函数重叠引起的振荡能量分裂行为。重整化效应被证明是定性和定量的重要修改的低能量谱的纳米线。理论的结果被发现是在良好的定性协议与马约拉纳纳米线实验，从而得出的结论是，邻近诱导的低能量重整化的纳米线模式的母超导体是具有根本重要性的超导体-半导体混合结构。指出了获得真零能拓扑Majorana模的一般理论的意义。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of superconducting proximity effect in hole-based hybrid semiconductor-superconductor devices
本文针对锗基空穴混合半导体-超导体器件，发展有效理论并结合数值计算，揭示空穴带获得超导关联的机制，预测非标准配对、f型超导及无能隙态等实验可观测现象。
2025-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Momentum relaxation in a semiconductor proximity-coupled to a disordered s-wave superconductor: effect of scattering on topological superconductivity
研究了常规半导体和无序s波超导体之间的超导邻近效应。我们计算了半导体中由于电子隧穿进入无序超导体和散射杂质的过程而产生的有效动量弛豫率。有效无序散射率的大小对于理解出现在半导体中的拓扑（手性p波）超导状态的稳定性是重要的，因为无序散射具有有害影响并且可以将系统驱动到非拓扑状态。我们发现，杂质的有效散射率涉及高阶隧穿过程，并抑制由于准粒子和准空穴轨道的破坏性量子干涉。我们发现，尽管事实上，这两个邻近诱导的间隙和有效的杂质散射率取决于界面的透明度，有一个大的参数制度，拓扑超导相是强大的超导体中的无序。因此，我们建立了超导体中的静态无序不抑制邻近感生的拓扑超导性的半导体。
2011-10-25 cond-mat.supr-con
Theory of giant and nil proximity effects in cuprate semiconductors
许多观察指出，高Tc铜氧化物超导体可能不是传统的巴丁-库珀-施里弗（BCS）超导体，而是来自实空间对的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），这是移动的小双极化子。本文解析地求出描述玻色凝聚隧穿进入铜氧化物半导体的Gross-Pitaevskii方程的解，定性和定量地解释了实验上发现的零邻近效应和巨邻近效应。
2006-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in semiconductor thin films with spin-splitting and spin-orbit interaction
具有自旋活性材料的超导异质结构已经成为工程拓扑超导体的有前途的平台，其在表面、边缘和涡旋处具有马约拉纳束缚态。在这里，我们提出了一种方法来评估，从微观模型，能带结构的有限厚度的半导体薄膜上沉积在一个传统的超导体。解析表达式的邻近诱导间隙开口的微观参数和邻近效应中存在的自旋轨道和交换分裂的Andreev反射过程中可视化。拓扑不变量的表达式，与马约拉纳束缚态的存在，示出仅依赖于半导体薄膜的参数。膜的有限厚度导致膜中的共振态，从而产生复杂的能带结构，随着膜的参数被调谐，拓扑相位在平凡和非平凡之间交替。
2012-08-08 cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in tripartite superconductor-ferromagnet-semiconductor nanowires
出于最近的实验寻找马约拉纳零模式在三方半导体纳米线与外延超导体和铁磁绝缘体层，我们探讨了拓扑超导性的出现在这样的设备的三个组成部分的范例安排。考虑到磁性和超导性之间的竞争，我们自洽地处理超导性，并在直接波函数方法内描述电子性质，包括超导和铁磁邻近效应。我们的结论是，拓扑超导性最可行的机制依赖于超导体-半导体-铁磁安排的成分，其中自旋分裂和超导性是独立诱导在半导体中的接近和超导性是只有微弱的铁磁绝缘体的影响。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Soft superconducting gap in semiconductor-based Majorana nanowires
我们开发了一个理论的邻近效应在超导体半导体正常的金属隧道结构，最近已被广泛的实验研究，导致观察到的传输签名符合预测的零能量马约拉纳束缚态。我们表明，我们的模型的半导体纳米线具有多个占用的子带不同的传输概率通过势垒再现所观察到的“软间隙”的行为与大量的子间隙隧穿电导。我们研究了软带隙现象在隧穿电导和局域态密度测量中的表现，并讨论了这两个量之间的相关性。我们强调，邻近效应与多带半导体和正常的金属状态的铅之间的杂交是一个内在的影响，导致软间隙问题。除了本征贡献之外，还可能存在外部效应，例如界面无序，从而加剧了软带隙问题。我们的工作建立了一个普遍存在的本征软间隙的超导体-半导体-正常金属隧穿输运电导由正常金属的逆邻近效应引起的一般可能性。
2014-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-mixing enhanced proximity effect in aluminum-based superconductor-semiconductor hybrids
在超导量子线路中，铝是应用最广泛的材料之一。它目前也是发展拓扑量子比特的首选超导体。然而，在该应用中，铝基器件具有差的磁场兼容性。在这篇文章中，我们解决了这个限制表明，吸附原子的重元素（如铂）增加了临界场的薄铝膜的两个以上的因素。使用隧道结，我们表明，增加的场弹性来自自旋轨道散射引入的Pt。我们利用这一属性的上下文中的超导邻近效应的超导体-超导体的混合体，在那里我们表明，强烈耦合到Al/Pt膜的InSb纳米线可以保持超导性高达7 T。双电子充电效应，拓扑量子计算的基本要求，被证明是强大的对重吸附原子的存在。此外，我们使用非本地光谱在一个三端几何探测大部分的混合设备，表明它仍然没有子间隙状态。最后，我们证明了被Al/Pt膜近似的半导体态在外加磁场中保持塞曼分裂的能力。结合铝的化学稳定性和众所周知的制造路线，Al/Pt成为铝基系统的天然继承者，并且在需要高场弹性时是其他超导体的令人信服的替代品。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect in PbTe-Pb hybrid nanowire Josephson junctions
本文首次在PbTe-Pb混合纳米线中实现超导邻近效应，展示栅极可调超电流和硬超导能隙，为新型半导体体系中马约拉纳零能模探索和栅极可调量子比特应用奠定基础。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect in a ferromagnetic semiconductor with spin-orbit interactions
从理论上研究了具有Rashba自旋轨道相互作用的铁磁半导体中的邻近效应。交换势产生相反自旋三重态库珀对，通过自旋-轨道相互作用，库珀对转变为等自旋三重态。在强自旋-轨道相互作用的极限下，主导库珀对的对称性取决于铁磁体中的无序程度。在干净的限制，自旋单线态$s$ -波库珀对是最主要的，因为自旋动量锁定稳定的库珀对组成的时间反演的合作伙伴。另一方面，在脏极限中，等自旋三重态$s$波对占主导地位，因为随机杂质势释放了锁定。我们还讨论了自旋-轨道相互作用对约瑟夫森电流的影响。
2019-03-07 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
Proximity effect can induce the energy gap rather than superconducting pair potential
对于s波超导体/半导体/铁磁绝缘体结构，邻近效应可以在半导体中引入能隙，而不是其微观哈密顿量的超导对势。因此，在这种结构中实现拓扑超导态是值得怀疑的。
2010-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum dot spectroscopy of proximity-induced superconductivity in a two-dimensional electron gas
我们报道了一个混合超导体-量子点器件的实现从InGaAs/InAlAs半导体异质结构中的二维电子气开始，通过自顶向下的纳米结构。量子点由放置在平面Nb-InGaAs量子阱-Nb结的正常区域内的静电栅极限定。在强库仑阻塞以及共隧穿光谱制度的测量允许直接探测的邻近诱导的能隙的弹道二维电子气耦合到超导体。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana edge states and topological properties in 1D/2D Rashba semiconductor proximity coupled to iron-based superconductor
研究了铁基超导体上沉积的一维和二维Rashba半导体在不同方向的塞曼场作用下的Majorana边态及其拓扑性质.用递归格林函数方法计算了$s_{\pm}$和$s_{++}$两种波对的局域态密度。我们阐明，它表现出各向异性响应所施加的塞曼场特定的马约拉纳边缘状态。这种各向异性可以通过缠绕数来理解，缠绕数表明本系统是否是拓扑的。得到的LDOS和绕组数为$s_{\pm}$和$s_{++}$波配对是显着不同的较低的塞曼场。这些结果为确定铁磷属元素化物的配对对称性提供了指导。
2014-03-25 cond-mat.supr-con
Proximity-induced superconductivity generated by thin films: Effects of Fermi surface mismatch and disorder in the superconductor
我们研究了表征超导薄膜的无序对由薄膜产生的邻近诱导超导性的影响（例如，半导体）的三维微观模型的精确数值分析的基础上。为了使问题数值上易于处理，我们使用一个递归的格林函数的方法结合修补的方法，利用短期性质的界面格林函数在无序的存在。由于超导体（SC）和半导体（SM）之间的费米表面失配以及横向SC模式的约束诱导量子化，由干净SC膜诱导的邻近效应通常比体SC的相应量小一到三个数量级，并且表现出巨大的厚度依赖性变化。无序的存在具有竞争效应：一方面它增强了邻近诱导的超导性并抑制了其强烈的厚度依赖性，另一方面它在SM中产生邻近诱导的有效无序。本文用非微扰方法研究了邻近诱导无序对拓扑超导相和相应的Majorana模的影响。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inverse proximity effect in semiconductor Majorana nanowires
我们研究的影响的逆邻近效应的超导成核的混合结构组成的半导体纳米线放置在接触一个薄的超导膜，并讨论由此产生的限制操作的马约拉纳为基础的设备。强顺磁效应的电子进入半导体与自旋-轨道耦合和范霍夫奇异性的电子态密度的线是负责抑制超导关联在低场域和重入超导在高磁场在拓扑非平凡的制度。在后一种情况下，临界温度的增长持续到上临界场，由于轨道或顺磁机制，破坏了超导膜内部的配对。在拓扑和非拓扑区域之间的边界附近的均匀超导态的抑制提供了有利于Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov不稳定性的条件。
2018-03-27 cond-mat.supr-con
On the origin of the controversial electrostatic field effect in superconductors
在半导体电子学中，场效应是指控制纳米器件中的导电性，这支撑了场效应晶体管，这是当今半导体技术的基石之一。这种效应是通过电场深入到弱杂质半导体中实现的，弱杂质半导体的电荷密度不足以屏蔽电场。相反，金属和超导体中的电荷密度非常大，以至于电场从表面呈指数衰减，只能穿透很短的距离进入材料。因此，场效应不应该存在于这样的材料中。尽管如此，最近的出版物报道了超导体和接近正常金属纳米器件的场效应的观察。在门控纳米尺度超导收缩中发现了这种效应，它是在强电场的作用下对临界电流的抑制，并解释为在超导膜内部传播的电场诱导扰动。在这里，我们表明，我们的，和以前报道的观察，由过热的收缩，没有诉诸新的物理。过热的起因是栅极和收缩部之间的漏电流，该漏电流完全遵循来自金属电极的电子场发射的福勒-诺德海姆模型。
2020-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measurement of junction conductance and proximity effect at superconductor/semiconductor junctions
超导邻近效应在薄半导体器件中马约拉纳模的研究中起着重要的作用。使用传输测量来量化由邻近效应引起的半导体中的变化，提供了对诸如屏蔽和散射之类的动态过程的测量。然而，在两端测量中，由于界面电导引起的电阻与半导体中的传输电阻串联。这两种情况都在变化，如果没有更多的信息，就不可能将它们分开。我们已经设计了一种新的三端设备，提供两个电阻测量，足以提取两个结电导和二维薄层电阻下的超导接触。我们已经比较了Nb和InAs和Nb和30%InGaAs之间的结，所有生长之前被从超高真空分子束外延生长系统中移除。最透明的结是InAs，其中每个Landauer模式的透射系数大于0.6。用非原位沉积制成的接触实质上更不透明。我们发现，对于最透明的结，随着温度降低，最大的分数变化是半导体的电阻。
2014-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity-induced gapless superconductivity in two-dimensional Rashba semiconductor in magnetic field
受近期实验启发，本文提出了一种描述被超导体近邻化的无序二维 Rashba 半导体的理论模型，预测了无能隙超导相，并在真实数据上实现了定量吻合，可提取平均自由程等原位材料参数。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Understanding the superconducting proximity effect in semiconductors through quantum oscillations
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University College London（伦敦大学学院）；University of Oxford（牛津大学）
本研究通过对覆盖不同金属薄膜的埋入式InAs量子阱的量子振荡分析，确定了超导体下方的载流子参数，揭示了金属对界面子带及量子寿命的影响，为超导体-半导体异质结构提供了关键的正常态参数。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Proximity effect in a two dimensional electron gas probed with a lateral quantum dot
我们报告了低温输运测量的平面Nb-InGaAs-Nb邻近约瑟夫森结托管栅极定义的横向量子点的弱链接。我们首先研究了当所有门都接地时，准粒子和约瑟夫森输运通过开放结。当量子点通过静电耗尽被限定在正常区域时，共隧穿光谱允许我们直接探测在二维电子气中诱导的能隙。我们的数据显示出良好的定性协议与模型描述的共振隧穿通过安德森杂质连接到超导电极。这些结果证明了基于二维电子气耦合到超导体的顶栅纳米器件的可行性。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Proximity Effect in Two-Dimensional Hole Gases
本文提出一个针对二维空穴气体的超导邻近效应模型，基于Luttinger-Kohn模型引入界面参数，定量预测HH/LH带中的配对及自旋轨道耦合修正，为量子器件建模提供基础。
2025-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hard gap in epitaxial semiconductor-superconductor nanowires
超导性的许多现在和未来的应用将受益于载流子密度和隧穿速率的静电控制，这是半导体器件的标志。一个特别令人兴奋的应用是实现拓扑超导性作为量子信息处理的基础。基于半导体纳米线中的邻近效应的这一方向的提议很有吸引力，因为关键成分目前已经掌握。然而，以前的情况下，接近半导体显示显着的隧道电导低于超导能隙，这表明一个连续的subgap状态-一种情况，使拓扑保护无效。在这里，我们报告了一个硬超导能隙诱导的邻近效应在半导体中，使用外延Al-InAs超导体-半导体纳米线。硬间隙，以及良好的材料性能和栅极可调谐性，使这种新的混合系统的一些应用程序，以及介观超导的基础研究有吸引力。
2015-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Semiconductor Epitaxy in Superconducting Templates
将高质量的超导-半导体器件集成到可扩展的CMOS兼容架构中仍然是一个突出的挑战，目前阻碍了它们的实际应用。在这里，我们展示了生长的InAs纳米线单片集成在硅内含有超导TiN元素的横向空腔。这种技术允许生长的混合器件，其特征在于尖锐的超导体-超导体界面，并沿任意结晶方向对齐。在低温下的电气特性揭示了邻近感应超导InAs通过透明的界面。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for spin-polarized bound states in semiconductor-superconductor-ferromagnetic insulator islands
我们报告的库仑阻塞输运的半导体InAs纳米线与外延超导铝和铁磁绝缘体EuS重叠方面的研究。通过实验和理论模型的比较，我们将奇偶偏置谱中的共隧穿特征与自旋极化的Andreev能级联系起来。结果与零场自旋分裂超过诱导的超导能隙是一致的。亚能隙态的能量可以通过静电门在零的两侧进行调节。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of large induced superconducting gap on semiconductor Majorana nanowires
随着InAs纳米线和超导Al壳之间具有强超导体-半导体隧道耦合的极高质量外延界面的最近实现，可以探索半导体中邻近诱导超导性的新制度，其中诱导间隙的值可能与体Al间隙（大间隙）相似，具有可忽略的子间隙电导（硬间隙）。我们提出了几个实验相关的后果，这个大间隙强耦合制度的隧穿实验，我们评论的前景，这个制度的拓扑超导性。特别是，我们表明，具有较强的自旋-轨道耦合和大自旋g因子的半导体纳米线的优点可能都受到损害，在这种强耦合的限制，和稍微弱的界面隧穿可能是必要的，以实现最佳的接近超导的半导体纳米线。我们推导出一个最小的，通用的强耦合硬间隙制度获得良好的定性与实验一致的理论，并指出未来的发展方向，进一步朝着马约拉纳纳米线的混合超导体超导体结构。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A unified numerical approach to semiconductor-superconductor heterostructures
我们开发了一个统一的数值方法来模拟超导体-超导体异质结。我们的方法考虑到平等的基础上的重要的关键成分：邻近诱导的超导性，轨道和塞曼效应的应用磁场，自旋轨道耦合以及静电环境。作为一个模型系统，我们认为砷化铟（InAs）纳米线与外延铝（Al）壳，并证明所获得的结果与现有的实验数据的定性协议。最后，我们描述了有限磁场中出现的拓扑超导相，并计算了相应的拓扑相图。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrostatic effects of the MnBi2Te4-superconductor hetero-structures in chiral Majorana search
本文通过自洽薛定谔-泊松数值模拟研究MnBi2Te4-s波超导体异质结构中的静电效应，揭示栅极电势会显著影响超导邻近效应和化学势调控，使实际拓扑区域变窄，但手性马约拉纳模式在较宽参数范围内仍可实现。
2023-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Proximity Effect of Planer Topological Josephson Junctions
脏超导结中的反常邻近效应是揭示拓扑超导体中Majorana束缚态和奇频库珀对的深刻本质的最引人注目的现象之一。受最近实验实现的平面拓扑约瑟夫森结的启发，我们描述了超导体/半导体混合体中的异常邻近效应，其中一个额外的脏正常金属段从拓扑约瑟夫森结延伸。拓扑约瑟夫森结中的拓扑相变伴随着附着的脏正常金属的低能输运性质的急剧变化。零偏置微分电导的量子化仅出现在拓扑非平凡相中，是由马约拉纳束缚态和奇频库珀对渗透到肮脏的正常金属段中引起的。因此，我们提出了一个实际的实验观察异常邻近效应。
2020-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable Supercurrent Through Semiconductor Nanowires
纳米尺度的超导体-半导体混合器件是由InAs半导体纳米线与铝基超导体电极单独接触组装而成的。低于1 K，接触的高透明度引起邻近诱导的超导性。纳米线形成超导弱连接，作为介观约瑟夫森结，具有电可调耦合。超电流可以通过作用于纳米线中的电子密度的栅极电压来接通/关断。栅极电压的变化会引起正常态电导的普遍波动，这与临界电流波动明显相关。交流约瑟夫森效应引起微波辐照下伏安特性的夏皮罗台阶。
2005-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Gapped triplet $p$-wave superconductivity in strong spin-orbit-coupled semiconductor quantum wells in proximity to $s$-wave superconductor
我们证明了{ \it gapped}三重态超导电性，即，具有三重态序参量的三重态超导体，可以在接近于$s$波超导体的强自旋轨道耦合量子阱中实现。结果表明，在超导邻近效应诱导的单重态序参量作用下，量子阱中不仅由于自旋-轨道耦合可以产生三重态对，而且由于电子-电子之间的有效相互作用（包括电子-电子库仑相互作用和电子-声子相互作用）也可以诱导出三重态序参量.这是de Gennes工作的自然延伸，在de Gennes工作中，排斥相互作用诱导的单重态序参量出现在接近$s$波超导体的正常金属中[Rev. Mod. Phys. { \bf 36}，225（1964）]。具体来说，我们推导出有效的Bogoliubov-de Gennes方程，其中由于有效的电子-电子相互作用的自能有助于单重态和三重态序参量。结果表明，对于单重态序参量，由于自能重整化，它被有效地抑制;而对于三重态序参量，由于自旋轨道耦合，它是具有平行于有效磁场的${\bf d}$矢量的$p$波（$p_x\pm ip_y$）.最后，我们对InSb（100）量子阱进行了数值计算。具体地说，我们揭示了库仑相互作用是更重要的比电子-声子相互作用在低温下。此外，它表明，适当的电子密度，重整化单重态的最小值和诱导的三重态序参量的最大值是可比的，因此可以在实验上区分。
2016-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anomalous Hall effect in semiconductor quantum wells in proximity to chiral p-wave superconductors
利用规范不变的光学Bloch方程，对手征p波超导态中的反常霍尔效应进行了微观动力学研究。具体地说，在没有磁场的情况下，固有的异常霍尔电导率为零，这是我们描述中伽利略不变性的结果。对于非本征沟道，即使在零温度下，杂质与光激发的正常准粒子电流的散射也得到有限的反常霍尔电流。从我们的动力学描述中可以清楚地看出，激发的正常准粒子电流是由于库珀对通过交流电场驱动的加速而感生的质心动量。对于诱导的反常霍尔电流，我们表明，传统的斜散射通道的线性响应，使强杂质相互作用的主导贡献。在这种情况下，我们的动力学描述作为一个补充的观点大多证实了文献中的久保形式主义的结果。然而，在弱杂质相互作用，这种斜散射通道变得边缘，我们揭示了一种新的感应通道从出生的贡献占主导地位的异常霍尔电流。这种新颖的通道是由于非线性光激发产生的粒子-空穴不对称性而引起的，但在文献中却一直被忽视。最后，我们研究了具有横向锥形磁化的手征p波超导态的情况，它打破了伽利略不变性。在这种情况下，本征反常霍尔电导率不再为零。本征沟道与杂质散射的非本征沟道进行了比较。
2018-02-23 cond-mat.supr-con
Photon Bell-State Analysis Based on Semiconductor-Superconductor Structures
我们提出了一个紧凑和高效的方案，完整的贝尔态分析使用的超导邻近区的半导体雪崩光电二极管的双光子吸收。单光子跃迁到导带中超导的基于库珀对的凝聚体是被禁止的，而双光子跃迁是允许的，并且被超导性强烈增强。这种基于库珀对的双光子吸收导致了对特定纠缠态的强探测偏好。我们的分析表明，所需的贝尔状态的高检测纯度与可忽略不计的错误检测概率。理论上证明的概念可以为先进的量子信息方案的实际实现铺平道路。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
McGill University M. Sc. Thesis: Topological Superconductivity without Proximity Effect
马约拉纳费米子的寻找一直是凝聚态研究的热点。这种难以捉摸的粒子，被预测存在于1937年，由于基本和实际的原因，一直在寻找。在基本层面上，迄今为止还没有观察到马约拉纳费米子，同时在实际层面上，如果发现马约拉纳费米子，它将代表非阿贝尔任意子，因此可以用来建造量子计算机。对马约拉纳费米子的研究最近已经转向拓扑超导性。拓扑超导体按其序参量相位的非平凡缠绕来分类，并且由于这个原因，期望在其涡核中支持马约拉纳费米子。由于这一点，近年来拓扑超导体的研究得到了加强。目前对可以表现为拓扑超导体的器件的提议是基于半导体异质结构，其中半导体的自旋轨道耦合带被带隙或塞曼场分裂，并且超导性通过接近常规超导体而引起。在这种设置中，在半导体层中获得拓扑超导性，并且所提出的异质结构通常包括两层或三层不同的材料。在这篇论文中，我们提出了一个简化这些类型的设备，提出了一种方法，其中超导层可以取代。我们的建议的一部分包括这些类型的系统的模型哈密顿量。本文还将发展几种不同的方法来分析该模型在不同参数区域的哈密顿量，最终目的是对其拓扑进行分类。
2013-08-16 cond-mat.supr-con
Orientation selection and superconducting properties of epitaxial Al on ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As
The University of Tokyo（东京大学）
本文研究了外延Al/(In,Fe)As异质结的结构与超导特性，明确了Al的生长取向随(In,Fe)As晶格常数的变化规律，发现Al临界磁场的反常下降现象，为相关量子器件的材料设计提供了指导。
2026-09-07 cond-mat.supr-con
Majorana resonances and how to avoid them in periodic topological superconductor-nanowire structures
在超导体附近的半导体纳米线是有前途的实验系统马约拉纳费米子，最终可能被用作拓扑量子计算机的积木。在这些超导体-超导体纳米线结构中实验实现马约拉纳费米子的一个严重挑战是将半导体化学势调整到金属超导体附近。我们表明，目前可实现的结构在实验中与可调化学势导致马约拉纳共振，这是有趣的，在自己的权利，但不表现非阿贝尔统计。这对外地提出了一个核心挑战。我们展示了如何克服这一挑战，从而解决了一个关键的障碍，固态实现的拓扑系统包含马约拉纳费米子。我们提出了一种新的拓扑超导阵列结构，其中引入相邻纳米线的超导邻近效应产生具有非阿贝尔统计的Majorana费米子。
2012-02-10 cond-mat.supr-con
Interplay of superconductivity and ferromagnetism in ferromagnetic semiconductor-based Josephson junctions
The University of Tokyo（东京大学）；New York University（纽约大学）；Center for Spintronics Research Network, The University of Tokyo（东京大学自旋电子学研究网络中心）；Institute for Nano Quantum Information Electronics, The University of Tokyo（东京大学纳米量子信息电子研究所）
研究揭示了铁磁半导体异质结构在诱导超导性和超导二极管效应中的潜力，展示了非传统弗拉恩霍费尔干涉图案和时序对称性破缺的证据。
2026-03-17 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Majorana Zero Modes in Semiconductor Nanowires in Contact with Higher-$T_c$ Superconductors
我们分析的前景稳定马约拉纳零模式的半导体纳米线，接近耦合到高温超导体。我们从铁磷属元素化物的例子开始，虽然它们是s波超导体，但人们相信它们具有改变符号的超导能隙。然后，我们考虑铜酸盐超导体的情况。我们表明，纳米线的台阶状表面上，特别是在斜方晶材料，如YBCO，可以支持马约拉纳零模式在高温下。
2012-08-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
