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堆叠 Al/Ni 多层结构中的局域边态:可能的手性缝隙模式证据

超导电性 2025-07-29 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

本文报告了在由交替堆叠的纳米厚度的非磁性铝 (Al) 和铁磁尼镍 (Ni) 层构成的人工构件中,鲁棒的、可能呈手性的边缘态的实验证据。通过相位敏感的 Josephson 干涉仪,我们观察到在最大超导电流随平面探测磁场图样中出现distinct的 SQUID 样本振荡(而非传统的 Fraunhofer 模式),可与位于样品边界的二维电流携带模式关联。这些结果是通过对由最多十个 Al/Ni 双层结构的多层结构进行实验获得的,这些双层结构被夹在由超导 Nb 电极构成的 Josephson 结中。超电流的空间局域流动暗示了可能存在类似于更高阶拓扑绝缘体中所发现的手性 Andreev 边缘态,尽管该结构缺乏强自旋轨道耦合或本征拓扑能带结构。发现由缺乏本征拓扑有序材料制成的结构中边缘局域电荷传输,挑战了关于拓扑现象的主流理解,凸显了开发作为可调控平台用于探索非平凡边缘物理的拓扑复合材料的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.20616,
  title  = {Localized Edge States in Stacked Al/Ni Multilayers: Possible Evidence of Chiral Hinge Modes},
  author = {M. Belogolovskii and I. P. Nevirkovets},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.20616},
  year   = {2025}
}

备注

20 + 12 pages, 3 + 8 figures