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有限厚度对金属化与手性 Majorana 费米子相互作用的影响

介观与纳米尺度物理 2026-03-19 v2

摘要

寻找手性 Majorana 费米子的研究在量子异常霍尔绝缘体/\textit{s}-波超导体异质结构中备受关注,然而因缺乏确凿证据仍存争议。关键问题在于,异质结构的金属化可能产生类似手性 Majorana 费米子的半整数电导信号,从而 complicating 其识别。本文研究了金属化与手性 Majorana 费米子之间的竞争如何随超导体厚度变化而改变,通过三种 distinct regime 揭示了其关键作用:(i) 对于薄型超导体(约10 nm),金属化表现出随厚度周期性振荡,与费米波长相吻合。(ii) 中等厚度(约100 nm) exhibit 周期性窗口,可观察手性 Majorana 费米子。(iii) 厚型超导体(约1000 nm)可维持稳定的手性 Majorana 费米子,且对厚度变化不敏感。这些结果表明,超导体厚度是推进确诊手性 Majorana 费米子研究的关键控制参数。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.16093,
  title  = {Finite Thickness Effects on Metallization Vs. Chiral Majorana Fermions},
  author = {Xin Yue and Guo-Jian Qiao and C. P. Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.16093},
  year   = {2026}
}