封装双层石墨烯中的马约拉纳束缚态
介观与纳米尺度物理
2023-04-21 v4
摘要
对稳健拓扑超导与马约拉纳束缚态的探索仍在继续,研究对象既包括一维(1D)系统如半导体纳米线,也包括二维(2D)平台。本工作中我们研究一种基于封装于过渡金属硫族化物中的石墨烯双层的 2D 方案,与以往涉及石墨烯中量子霍尔态的提议不同,该方案所需磁场更弱且不依赖于相互作用。封装在石墨烯双层上诱导出强自旋轨道耦合,打开可观能隙并稳定脆弱的螺旋边缘态对。我们表明,当施加面内 Zeeman 场时,通过常规超导体从侧向接触,扶手椅型边缘可转变为 p 波一维拓扑超导体。我们证明了在晶体学完美薄片角处会出现马约拉纳束缚态(MBSs),其根据参数属于 D 或 BDI 对称类。我们计算了相图、MBSs 对抗缺陷的稳健性,以及它们在 Josephson 结几何中作为 4-周期效应的表现,所有结果均暗示存在一个在实验可及范围内的拓扑相。
引用
@article{arxiv.2202.00593,
title = {Majorana bound states in encapsulated bilayer graphene},
author = {Fernando Peñaranda and Ramón Aguado and Elsa Prada and Pablo San-Jose},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.00593},
year = {2023}
}
备注
9 pages, 7 figures. Final version with an extra appendix