铁砷双层超导体中的新马约拉纳平台
超导电性
2020-11-16 v1 强关联电子
摘要
近年来，铁硫族超导体已成为研究和操控马约拉纳零模（MZM）的一个崭新且有前景的平台。通过将拓扑能带结构与多带材料中的超导性相结合，它们具有诸如更高的超导转变温度（Tc）和孤立的马约拉纳模等显著优势。然而，铁硫族超导体，尤其是 Fe(Te,Se)，存在严重的非均匀性，这可能阻碍其实际应用。另一方面，一些铁磷化物（Fe-As）超导体，如 LiFeAs，已被证明具有类似的拓扑能带结构，但在其涡旋核中未观测到 MZM，这引发了铁基超导体中 MZM 存在普适性的疑问。在本工作中，我们利用高分辨率角分辨光电子能谱和扫描隧道显微镜/谱学，确定了首个兼具超导狄拉克表面态及其涡旋核内 MZM 的 Fe-As 超导体 CaKFe4As4（Tc = 35 K）。拓扑能带反转主要归因于该材料中由双层能带折叠引起的 pz 能带下移。更引人注目的是，在拓扑涡旋内观测到的 MZM 和多个量子化 Caroli-de Gennes-Matricon 束缚态的能量与空间线轮廓，可由源自表面狄拉克锥的简单理论模型精确重现，从而确证了该零模的马约拉纳本质。
引用
@article{arxiv.1907.00904,
title = {A new Majorana platform in an Fe-As bilayer superconductor},
author = {Wenyao Liu and Lu Cao and Shiyu Zhu and Lingyuan Kong and Guangwei Wang and Michal Papaj and Peng Zhang and Yabin Liu and Hui Chen and Geng Li and Fazhi Yang and Takeshi Kondo and Shixuan Du and Guanghan Cao and Shik Shin and Liang Fu and Zhiping Yin and Hong-Jun Gao and Hong Ding},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.00904},
year = {2020}
}