Laughlin 电荷泵浦：融合手性 Dirac 与手性 Majorana 模态的相互作用

Laughlin 电荷泵浦为单个材料的拓扑分类提供了关键性洞见，但在拓扑界面结构中仍鲁有探索。我们研究由手性拓扑超导体夹层两个量子异常 Hall 绝缘体构成的界面结构，通过 adiabatically 变化的磁通驱动进行 Laaughlin 电荷泵浦。在此情况下，电荷泵浦可仅通过手性 Dirac 模态实现，也可通过手性 Dirac 与手性 Majorana 模态 (CMM) 的相互作用实现。前者中，一个磁通量子的变化导致手性 Dirac 模态累积完整的 flux 引起相位，从而泵浦一个单位电荷。后者中，泵浦一个单位电荷需要变化的分数磁通量子，该比例由设备几何和封闭超导性磁旋子数目的奇偶性决定。这种独特特征源于零能 CMM 的电中性与零动量特性。我们的工作提供了一种可实验实现的途径，用于检测 CMM，也可激发进一步的研究，以探索在多样拓扑界面结构中进行 Laaughlin 电荷或自旋泵浦，这些研究目前已在实验上可达。