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安德烈耶夫束缚态与马约拉纳束缚态下的反常邻近效应

超导电性 2025-10-20 v3 介观与纳米尺度物理

摘要

我们基于Rashba半导体纳米线模型,从理论上研究了弹道正常金属/扩散正常金属/超导体结中的反常邻近效应。该系统存在两个不同的相:具有零能安德烈耶夫束缚态的平庸螺旋相和具有马约拉纳束缚态的拓扑相。我们分析了正常金属区域边缘的局域态密度和诱导配对关联。我们研究了在平庸螺旋相和拓扑相中,标量在位无序以及改变超导体和扩散区域长度时它们的行为。我们发现,在干净极限下,两个相都在局域态密度中表现出零能峰和自旋三重态配对关联,我们将其主要归因于奇频率自旋三重态配对。在平庸螺旋相中,无论超导体和扩散正常区域的长度如何,无序都会迅速劈裂零能峰。当超导体区域较短时,拓扑相中的零能峰表现出类似的脆弱性。然而,对于较长的超导体区域,拓扑相中的零能峰对无序保持鲁棒性。相比之下,在两个相中,自旋单态关联在零能附近均受到抑制。我们的结果强调,零能峰对标量无序的鲁棒性取决于超导体区域的长度,这可以作为区分平庸安德烈耶夫束缚态和拓扑马约拉纳束缚态的关键指标。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.03726,
  title  = {Anomalous proximity effect under Andreev and Majorana bound states},
  author = {Eslam Ahmed and Yukio Tanaka and Jorge Cayao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.03726},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 9 figures, Accepted Version