应变体块 HgTe 拓扑表面态中的约瑟夫森超电流
介观与纳米尺度物理
2013-06-04 v1
摘要
应变体块 HgTe 是一种三维拓扑绝缘体，其表面电子具有高迁移率 (30,000 cm^2/Vs)，而其体相实际上没有可移动的电荷载流子。这些特性使得研究通过其非常规表面态的输运成为可能，而不受平行体相电导的阻碍。在此，我们展示了基于 HgTe 的约瑟夫森结的输运实验，以研究拓扑绝缘体与超导体界面处预测的 Majorana 态的出现。有趣的是，我们观察到无耗散超电流流过 HgTe 的拓扑表面态。在低于 1 K 的温度下，电流 - 电压特性呈现滞后现象，临界超电流为数微安。此外，我们观察到临界超电流的磁场诱导 Fraunhofer 图样，表明非常规表面态中存在主导的 周期约瑟夫森效应。我们的结果表明，应变体块 HgTe 是一个有前景的材料体系，有助于更好地理解拓扑表面态中的约瑟夫森效应，并在输运实验中寻找零能 Majorana 态的表现。
引用
@article{arxiv.1306.0154,
title = {Josephson supercurrent through the topological surface states of strained bulk HgTe},
author = {Jeroen B. Oostinga and Luis Maier and Peter Schueffelgen and Daniel Knott and Christopher Ames and Christoph Bruene and Grigory Tkachov and Hartmut Buhmann and Laurens W. Molenkamp},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.0154},
year = {2013}
}
备注
experimental paper; 19 pages, 4 figures