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非Majorana来源的半整数电导量化:基于多端口超导体-量子异常霍尔绝缘体异质结构的阐释

介观与纳米尺度物理 2025-08-21 v2 材料科学 强关联电子 超导电性

摘要

在称为量子异常霍尔绝缘体(QAHI)的拓扑绝缘体薄膜中,可实现各向异一维脉冲传输。当在该材料表面垂直放置s型超导体后,诱导出的拓扑超导性会产生各向异马约拉纳边缘模式。一种两种端口电导量为12(e2/h)\frac{1}{2}(e^2/h)的量化形式被提议作为判据,以识别单一各向异马约拉纳边缘模式所对应的拓扑SC相位。此类实验已被开展,但结论尚不明确。本文采用Landauer-Buttiker formalism构建多端口超导体-QAHI异质结构的边缘传输模型。相较于基于简单两种端口模型的12(e2/h)\frac{1}{2}(e^2/h)量化提议,我们的模型允许更深入地理解量化的来源。我们对实验多端口器件的分析明确表明,半整数电导量化源于来自SC电极中入射边缘态势的等化势,因而并非马约拉纳来源。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.14903,
  title  = {Non-Majorana-origin of the half-integer conductance quantization elucidated by multi-terminal superconductor-quantum anomalous Hall insulator heterostructure},
  author = {Anjana Uday and Gertjan Lippertz and Bibek Bhujel and Alexey A. Taskin and Yoichi Ando},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14903},
  year   = {2025}
}

备注

Final version to appear in PRB; 10 pages, 5 figures. The raw data are available at the online depository Zenodo with the identifier https://zenodo.org/records/14176676