铁基超导体中存在 Majorana 束缚态的证据
超导电性
2018-11-14 v3
摘要
对 Majorana 束缚态 (MBS) 的探索最近已成为凝聚态物理中最活跃的研究领域之一，这得益于利用其非阿贝尔统计性质实现容错量子计算的愿景。MBS 极受追捧的平台是二维拓扑超导体，其中预言 MBS 作为零能模式存在于涡旋核心中。然而，由于涡旋核心内部存在额外的低能束缚态，对 MBS 的清晰观察常常受到阻碍。通过在新发现的铁基超导体 FeTeSe（x = 0.45，超导转变温度 Tc = 14.5 K）的超导狄拉克表面态上使用扫描隧道显微镜，我们在涡旋核心内部清晰地观察到了一个尖锐且未劈裂的零偏压电导峰。对其在不同磁场、温度和隧穿势垒下演化的系统研究有力地表明，这是隧穿至近乎纯 MBS 的情况，由于该材料中超导能隙与费米能级之间的高比值，非拓扑束缚态被移离零能级，从而与 MBS 分离。这一观测结果为在相对较高温度下实现和操控 MBS 提供了一个新的、稳健的平台。
关键词
引用
@article{arxiv.1706.06074,
title = {Evidence for Majorana bound state in an iron-based superconductor},
author = {Dongfei Wang and Lingyuan Kong and Peng Fan and Hui Chen and Shiyu Zhu and Wenyao Liu and Lu Cao and Yujie Sun and Shixuan Du and John Schneeloch and Ruidan Zhong and Genda Gu and Liang Fu and Hong Ding and Hong-Jun Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.06074},
year = {2018}
}
备注
27 pages, 11 figures, supplementary information included