手性约瑟夫森结中的反常h/2e周期性与马约拉纳零模
介观与纳米尺度物理
2024-08-29 v3 超导电性
摘要
最近的实验报道,由量子霍尔手性边缘态介导的约瑟夫森结(手性约瑟夫森结)可表现出周期为h/e [Vignaud et al., Nature (2023)] 或 h/2e [Amet et al., Science 352 966 (2016)] 的夫琅禾费振荡。尽管超电流的h/e周期分量在理论上已被预期,但h/2e周期性的出现仍未被完全理解。本工作中,我们表明耦合到超导体的手性边缘态变成了手性安德烈夫边缘态。在短结中,手性安德烈夫边缘态的耦合可导致h/2e磁通周期性。我们的理论解决了手性约瑟夫森结中出现h/2e周期性的长期谜题。此外,我们解释当手性安德烈夫边缘态耦合时,一对局域化的马约拉纳模出现在约瑟夫森结的两端,它们是鲁棒的且与两个超导体之间的相位差无关。由于h/2e周期性和马约拉纳零模具有相同的物理起源,夫琅禾费振荡周期可用于识别具有马约拉纳零模的 regime。
引用
@article{arxiv.2308.01079,
title = {Anomalous $h/2e$ periodicity and Majorana zero modes in chiral Josephson junctions},
author = {Zi-Ting Sun and Jin-Xin Hu and Ying-Ming Xie and K. T. Law},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.01079},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 3 figures, plus Supplemental Material