铁基超导体中涌现的涡旋马约拉纳零模

铁基超导体的涡旋因在内在涡旋绕数、非平凡能带拓扑、强电子关联、高 Tc 超导以及单一材料简化之间的神奇结合，正成为马约拉纳零模的一个有前景的平台。它克服了基于异质结构的马约拉纳平台所面临的诸多困难，包括拓扑能隙小、界面污染、晶格缺陷等。在若干铁基超导体的涡旋中已发现孤立零偏压峰。迄今，实验与理论两方面的研究都强烈表明涡旋马约拉纳零模的实现，并具备应用于拓扑量子计算的潜力。以 Fe(Te,Se) 超导体为例，本文综述该新平台中马约拉纳零模的原始构想与研究进展。在介绍拓扑能带结构与涡旋中真实零模的判别之后，我们系统总结涡旋马约拉纳零模的物理行为。首先，依据零模波函数行为及准粒子中毒证据，我们分析涡旋马约拉纳零模的涌现机制。其次，借助若干成熟理论，我们详述对涡旋马约拉纳零模的马约拉纳对称性与拓扑性质的测量。此后，我们从量子物理转向量子工程，分析实际情形下涡旋马约拉纳零模的性能，这可能有益于未来实际应用的探索。本综述遵循涡旋马约拉纳零模的物理属性，特别强调整现象与机制间的联系，为弥合成熟理论与新发现的铁基马约拉纳家园间的鸿沟提供契机。