邻近效应诱导超导拓扑绝缘体的传导谱学研究

拓扑绝缘体 (TI) 表面态的超导性与螺旋自旋 - 动量锁定相结合，被预测会产生 p 波超导性和 Majorana 束缚态。超导性可以通过 s 波超导体 (S) 的邻近效应诱导进入 TI 中。为了探测 TI 内部的超导关联，已在这样的 S-TI 界面上进行了 dI/dV 谱学测量。实验使用了合金 Bi$_{1.5}$Sb$_{0.5}$Te$_{1.7}$Se$_{1.3}$ 和化学计量比 BiSbTeSe$_2$ 作为三维 TI。在 Bi$_{1.5}$Sb_{0.5}$Te$_{1.7}$Se$_{1.3}$的情况下，无序诱导的电子 - 电子相互作用可能导致额外的零偏压电阻峰。对于无序较少的化学计量比 BiSbTeSe$_2$，采用了隧道势垒以增强来自界面的信号。对大量样品的谱学一般观测结果是：在诱导能隙电压处出现电导凹陷，同时亚能隙电导增加，这与 p 波预测一致。诱导能隙电压通常小于 Nb 超导电极的能隙，特别是在存在故意设置的隧道势垒时。其他新发现的谱学特征包括能量上线性间隔的振荡，以及可能的二阶序参量分量。