全壳纳米线中磁通诱导的拓扑超导

我们提出一种利用施加于包围半导体纳米线核的全超导壳层的磁通来实现拓扑超导的新途径。在破坏性的 Little-Parks 区域中，超导的重入区域与壳层中整数个相位绕数相关联。对核的隧穿测量揭示在零外加磁通附近存在硬诱导能隙，对应于零相位绕数；以及在约一个外加磁通量子 {\Phi}_0 = h/2e（对应于 2{\pi} 相位绕数）附近存在带离散零能态的能隙区。理论分析表明，当半导体中存在径向自旋轨道耦合时，超导相位的绕数可诱导向支持马约拉纳零模的拓扑相的跃迁。真实建模显示拓扑相在广泛参数范围内持续存在，并再现了实验隧穿电导数据。对全壳纳米线岛中约一个磁通量子处的库仑阻塞峰间距的进一步测量显示，其与 1e 周期性的偏差随器件长度呈指数减小，与纳米线两端的马约拉纳模一致。